JP2020106088A - Brake device, wheel module, and moving mechanism - Google Patents

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Abstract

To provide a brake device which inhibits generation of vibration and noise in a non-rotation restriction state of a rotary shaft, and to provide a wheel module and a moving mechanism.SOLUTION: A brake device according to an embodiment includes at least a boss 21, a brake disc 22, and an elastic member 23. The boss 21 transmits rotational force of a rotary shaft 17 to the brake disc 22. The brake disc 22 rotates integrally with the rotary shaft 17 of a driving part, which rotates a wheel, and is supported in such a way so as to be movable in an axial direction of the rotary shaft 17. The elastic member 23 rotates integrally with the rotary shaft 17 and biases the brake disc 22 in a radial direction.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、ブレーキ装置、車輪モジュール、および、移動機構に関する。 The present invention relates to a brake device, a wheel module, and a moving mechanism.

従来、駆動モータの回転シャフトの回転を規制するブレーキ装置が種々提案されている。ブレーキ装置としては、例えば、バネを用いてアーマチュアを回転シャフトとともに回転する回転円板へ付勢することで回転シャフトの回転を規制する一方、電磁コイルに通電してアーマチュアを回転体から離間させることで制動を解除するブレーキ装置が知られている（例えば特許文献１参照）。 Conventionally, various brake devices have been proposed for restricting the rotation of the rotary shaft of a drive motor. As a brake device, for example, a spring is used to urge the armature against a rotating disk that rotates with the rotating shaft to restrict rotation of the rotating shaft, while energizing an electromagnetic coil to separate the armature from the rotating body. There is known a brake device that releases the braking by (see, for example, Patent Document 1).

特開平５−３９８１７号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-39817

ところで、回転円板は、回転シャフトの回転を規制するために、回転シャフトに対して軸方向に移動することを許容されるものである。従って、回転円板は、回転シャフトに固定されるスプラインハブ(ボス)に対して、径方向において隙間が形成されている。一方、回転円板は、回転シャフトの回転を規制していない状態においては、スプラインハブに対して軸方向に移動自在であるとともに、径方向おいても移動自在となる。つまり、回転円板は、径方向において隙間分移動することが許容されることとなり、振動・騒音が発生する恐れがある。 By the way, the rotary disc is allowed to move in the axial direction with respect to the rotary shaft in order to regulate the rotation of the rotary shaft. Therefore, the rotating disc has a gap formed in the radial direction with respect to the spline hub (boss) fixed to the rotating shaft. On the other hand, the rotating disc is axially movable with respect to the spline hub and also radially movable in a state where the rotation of the rotating shaft is not restricted. That is, the rotating disk is allowed to move by the gap in the radial direction, which may cause vibration and noise.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、回転シャフトの非回転規制状態における振動・騒音の発生を抑制することができるブレーキ装置、車輪モジュール、および、移動機構を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a brake device, a wheel module, and a moving mechanism that can suppress the generation of vibration and noise in a non-rotationally restricted state of a rotating shaft. And

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係るブレーキ装置は、ブレーキ体と、摩擦体と、一対の非回転体と、移動機構と、回転力伝達機構と、弾性部材とを少なくとも備える。ブレーキ体は、ホイールを回転させる駆動部の回転シャフトと一体回転し、かつ前記回転シャフトの軸方向に移動自在に支持される。摩擦体は、前記ブレーキ体を挟んで、軸方向において配置される。一対の非回転体は、前記摩擦体を挟んで、軸方向において配置される。移動機構は、前記一対の非回転体の軸方向における相対距離を変更する。回転力伝達機構は、前記回転シャフトの回転力を前記ブレーキ体に伝達する。弾性部材は、前記回転シャフトと一体回転し、かつ前記ブレーキ体を径方向に付勢する。 In order to solve the problems described above and achieve the object, a brake device according to an aspect of the present invention includes a brake body, a friction body, a pair of non-rotating bodies, a moving mechanism, and a rotational force transmitting mechanism. At least an elastic member is provided. The brake body rotates integrally with a rotary shaft of a drive unit that rotates a wheel, and is supported movably in the axial direction of the rotary shaft. The friction body is arranged in the axial direction across the brake body. The pair of non-rotating bodies are arranged in the axial direction with the friction body sandwiched therebetween. The moving mechanism changes the relative distance between the pair of non-rotating bodies in the axial direction. The rotational force transmission mechanism transmits the rotational force of the rotary shaft to the brake body. The elastic member rotates integrally with the rotary shaft and urges the brake body in the radial direction.

本発明の一態様によれば、回転シャフトの非回転規制状態における振動・騒音の発生を抑制することができる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to suppress the generation of vibration and noise when the rotation shaft is in the non-rotation restricted state.

図１は、第１の実施形態に係る車輪モジュールを備えた台車の外観を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing the external appearance of a trolley provided with a wheel module according to the first embodiment. 図２は、車輪モジュールの外観を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing the outer appearance of the wheel module. 図３は、図２のＩ−Ｉ線断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line I-I of FIG. 図４は、図３に示すブレーキ装置付近の拡大図である。FIG. 4 is an enlarged view of the vicinity of the brake device shown in FIG. 図５は、図４に示す弾性部材付近の拡大図の要部拡大図である。FIG. 5 is an enlarged view of a main part of an enlarged view near the elastic member shown in FIG. 図６は、図４のＩＩ−ＩＩ線断面図である。FIG. 6 is a sectional view taken along line II-II of FIG. 図７は、弾性部材を示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing the elastic member. 図８は、車輪モジュールの制御システムの機能的構成を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram showing a functional configuration of the wheel module control system. 図９は、制御装置が実行する処理手順を示すフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart showing a processing procedure executed by the control device.

［実施形態］
以下、実施形態に係るブレーキ装置、車輪モジュールおよび移動機構について図面を参照して説明する。なお、図面は模式的なものであり、図面における各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合がある。また、図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。 [Embodiment]
Hereinafter, a brake device, a wheel module, and a moving mechanism concerning an embodiment are explained with reference to drawings. It should be noted that the drawings are schematic, and the dimensional relationships of the respective elements and the ratios of the respective elements in the drawings may differ from reality. In addition, the drawings may include portions having different dimensional relationships and ratios.

＜車輪モジュールを備えた台車の構成＞
図１は、実施形態に係るブレーキ装置を備えた台車の外観を示す斜視図である。図１に示すように、台車１００は、荷台１１０と、取っ手１２０と、ブレーキ装置２０を有する車輪モジュール２００とを備える。荷台１１０は、機体を構成する。 <Structure of bogie equipped with wheel module>
FIG. 1 is a perspective view showing an external appearance of a trolley provided with a brake device according to an embodiment. As shown in FIG. 1, the carriage 100 includes a luggage carrier 110, a handle 120, and a wheel module 200 having a brake device 20. The loading platform 110 constitutes an airframe.

荷台１１０は、厚板状に形成された部材であり、表面に荷物が載せられる。取っ手１２０は、利用者が台車１００を移動する際に把持するための湾曲した棒状の部材であり、荷台１１０の上面に取り付けられている。車輪モジュール２００は、図示していないバッテリなどの電源から供給される駆動電流によって回転する車輪であり、荷台１１０の裏面に取り付けられている。 The luggage carrier 110 is a member formed in the shape of a thick plate, and luggage is placed on the surface thereof. The handle 120 is a curved rod-shaped member that the user holds when moving the carriage 100, and is attached to the upper surface of the luggage carrier 110. The wheel module 200 is a wheel that is rotated by a drive current supplied from a power source such as a battery (not shown), and is attached to the back surface of the luggage carrier 110.

車輪モジュール２００は、台車１００の移動機構として用いられる。例えば、車輪モジュール２００は、利用者が荷台１１０に荷物を載せて運搬する際の補助用に駆動されたり、台車１００が他の台車１００に追従して自走する機能を有する場合に、他の台車１００との間の距離に応じて駆動されたりする。なお、車輪モジュール２００は、台車１００に前輪として備えられてもよいし、中輪として備えられてもよいし、後輪として備えられてもよいし、前輪・中輪・後輪のいずれか２以上の組み合わせとして備えられてもよい。例えば、６輪の台車とした場合、旋回性能が高くなるが、４輪等、備えられる車輪の数は限定されない。 The wheel module 200 is used as a moving mechanism of the carriage 100. For example, the wheel module 200 may be driven to assist the user when carrying a load on the luggage carrier 110 or when the carriage 100 has a function of self-propelled following another carriage 100. It is driven according to the distance from the carriage 100. The wheel module 200 may be provided as a front wheel, a middle wheel, or a rear wheel in the carriage 100, or may be provided as a front wheel, a middle wheel, or a rear wheel. It may be provided as a combination of the above. For example, in the case of a bogie with 6 wheels, the turning performance is improved, but the number of wheels provided such as 4 wheels is not limited.

また、車輪モジュール２００は、例えば、運送・搬送用ロボットや、清掃用ロボット等の所謂サービスロボットの移動機構として用いることもできる。 The wheel module 200 can also be used as a moving mechanism of a so-called service robot such as a transportation/transportation robot or a cleaning robot.

図２は、車輪モジュール２００の外観を示す斜視図である。図２に示すように、車輪モジュール２００は、接続部材２１０と、車輪部２２０とを有する。なお、車輪モジュール２００は、車輪部２２０のみで構成されてもよい。図２（図３〜図７も含む）は、Ｘ方向が本実施形態における車輪モジュール２００の軸方向であり、Ｙ方向が軸方向と直交し、本実施形態における車輪モジュール２００の前後方向であり、Ｚ方向は、軸方向および前後方向と直交し、本実施形態における車輪モジュール２００の上下方向であり、鉛直方向である。 FIG. 2 is a perspective view showing the outer appearance of the wheel module 200. As shown in FIG. 2, the wheel module 200 has a connecting member 210 and a wheel portion 220. The wheel module 200 may be composed of only the wheel unit 220. 2 (including FIGS. 3 to 7), the X direction is the axial direction of the wheel module 200 in the present embodiment, the Y direction is orthogonal to the axial direction, and is the front-back direction of the wheel module 200 in the present embodiment. , Z direction is orthogonal to the axial direction and the front-rear direction, is the vertical direction of the wheel module 200 in the present embodiment, and is the vertical direction.

接続部材２１０は、台車１００と車輪部２２０とを接続する部材である。例えば、接続部材２１０は、固定部２１１と、第１保持部２１２と、第２保持部２１３とを備える。なお、固定部２１１と第１保持部２１２とは、別体に形成されてもよいし、一体に形成されてもよい。 The connection member 210 is a member that connects the carriage 100 and the wheel portion 220. For example, the connection member 210 includes a fixed portion 211, a first holding portion 212, and a second holding portion 213. The fixed portion 211 and the first holding portion 212 may be formed separately or integrally.

固定部２１１は、厚板状に形成されるとともに、上面２１１ａが台車１００における荷台１１０（図１参照）の裏面に取り付けられて固定される。第１保持部２１２は、固定部２１１の端部から下方に延在する部材である。第２保持部２１３は、第１保持部２１２の下方に配置され、第１保持部２１２の下端との間に車輪部２２０の一部を挟んだ状態で、例えばネジなどにより、第１保持部２１２に取り付けられる。これにより、車輪部２２０は、第１保持部２１２および第２保持部２１３によって保持されつつ、固定部２１１を介して台車１００に接続される。 The fixing portion 211 is formed in a thick plate shape, and the upper surface 211a is attached and fixed to the back surface of the luggage carrier 110 (see FIG. 1) of the carriage 100. The first holding portion 212 is a member that extends downward from the end portion of the fixed portion 211. The second holding portion 213 is disposed below the first holding portion 212, and the first holding portion 212 is sandwiched between the first holding portion 212 and the lower end of the first holding portion 212 by a screw or the like. It is attached to 212. Accordingly, the wheel portion 220 is held by the first holding portion 212 and the second holding portion 213 and is connected to the truck 100 via the fixing portion 211.

車輪部２２０は、タイヤ１０と、ホイール１１（後述する図３参照）と、駆動部１２と、移動中の台車１００の減速・停止を行うための車輪モジュール２００の制動動作、および停止中の台車１００の移動を規制するための車輪モジュール２００の停止保持動作の少なくとも一方を行うブレーキ装置２０と、規制解除部４０とを備える。 The wheel unit 220 includes a tire 10, a wheel 11 (see FIG. 3, which will be described later), a drive unit 12, a braking operation of the wheel module 200 for decelerating and stopping the moving carriage 100, and a stopped carriage. The brake device 20 performs at least one of the stop and hold operation of the wheel module 200 for restricting the movement of the wheel 100, and the restriction release unit 40.

図３は、図２のＩ−Ｉ線断面図であり、また、軸方向に沿った車輪モジュール２００の断面図である。図３に示すように、タイヤ１０は、ゴムなど弾力性を有する部材によって形成される。例えば、タイヤ１０は、円筒状の部材であり、直径は１００〜３００ｍｍであるが、これに限られない。ホイール１１は、円筒状に形成され、外周側にタイヤ１０が取り付けられる。 3 is a sectional view taken along the line I-I of FIG. 2 and is a sectional view of the wheel module 200 taken along the axial direction. As shown in FIG. 3, the tire 10 is formed of an elastic member such as rubber. For example, the tire 10 is a cylindrical member having a diameter of 100 to 300 mm, but is not limited to this. The wheel 11 is formed in a cylindrical shape, and the tire 10 is attached to the outer peripheral side thereof.

＜駆動部の構成＞
駆動部１２は、ホイール１１の内側、具体的には、ホイール１１よりも径方向内側に配置され、回転軸Ａを中心にホイール１１を回転させる。例えば、駆動部１２は、ステータ１５と、ロータ１６と、回転シャフト１７と、筐体１８とを備える。 <Structure of drive unit>
The drive unit 12 is arranged inside the wheel 11, specifically, inside the wheel 11 in the radial direction, and rotates the wheel 11 about the rotation axis A. For example, the drive unit 12 includes a stator 15, a rotor 16, a rotating shaft 17, and a housing 18.

例えば、ステータ１５とロータ１６とはインナーロータ型のモータを構成しており、駆動電流が供給されることによって、回転軸Ａを中心にロータ１６が回転する。ロータ１６の回転によって発生した回転力は、回転シャフト１７および歯車機構（例えば遊星歯車機構。図示せず）を介してホイール１１に伝達される。これにより、ホイール１１とともにタイヤ１０が回転する。 For example, the stator 15 and the rotor 16 constitute an inner rotor type motor, and the rotor 16 rotates about the rotation axis A when a drive current is supplied. The rotational force generated by the rotation of the rotor 16 is transmitted to the wheel 11 via the rotary shaft 17 and a gear mechanism (for example, a planetary gear mechanism, not shown). As a result, the tire 10 rotates with the wheel 11.

ステータ１５は、駆動電流によって、回転軸Ａを中心にロータ１６を回転させる。具体的には、ステータ１５は、中空の円筒状に形成されたステータ基部の内周面に複数の突極が周方向に並べて配置された構成を有しており、各突極にコイルが巻回される。 The stator 15 rotates the rotor 16 about the rotation axis A by the drive current. Specifically, the stator 15 has a configuration in which a plurality of salient poles are arranged side by side in the circumferential direction on the inner circumferential surface of a hollow cylindrical stator base, and a coil is wound around each salient pole. To be turned.

ロータ１６は、ステータ１５よりも径方向内側に配置されており、ステータ１５に対して回転軸Ａを中心に回転することで、ホイール１１を回転させる。具体的には、ロータ１６は、円柱状に形成された基部の外周面に沿って複数の磁石が周方向に並べて配置された構成を有しており、各磁石が、ステータ１５の各コイルと対向するように配置される。これにより、ロータ１６は、ステータ１５のコイルに駆動電流が流れた際にコイルに発生する電磁力によって、回転軸Ａを中心に回転する。 The rotor 16 is arranged radially inward of the stator 15, and rotates the wheel 11 with respect to the stator 15 around the rotation axis A to rotate the wheel 11. Specifically, the rotor 16 has a configuration in which a plurality of magnets are arranged side by side in the circumferential direction along the outer peripheral surface of a base portion formed in a cylindrical shape, and each magnet corresponds to each coil of the stator 15. It is arranged so as to face each other. As a result, the rotor 16 rotates about the rotation axis A by the electromagnetic force generated in the coil of the stator 15 when the drive current flows through the coil.

回転シャフト１７は、軸心が回転軸Ａと一致するように配置され、ロータ１６の中心を貫通した状態で、ロータ１６に固定されている。ここで、回転シャフト１７は、ベアリング１９ａ，１９ｂを介して回転自在に筐体１８に支持される。これにより、回転シャフト１７は、ロータ１６の回転に応じて、回転軸Ａを中心に回転する。回転シャフト１７は、駆動部１２側と反対側に段差部１７ａが形成され、段差部１７ａよりも駆動部１２側の外径よりも、駆動部１２側と反対側の外径が小さく形成されている。回転シャフト１７は、段差部１７ａよりも駆動部１２側と反対側に孔部１７ｂが形成されている（図６参照）。 The rotating shaft 17 is arranged so that its axis coincides with the rotating axis A, and is fixed to the rotor 16 while penetrating the center of the rotor 16. Here, the rotating shaft 17 is rotatably supported by the housing 18 via bearings 19a and 19b. As a result, the rotary shaft 17 rotates about the rotation axis A according to the rotation of the rotor 16. The rotating shaft 17 has a step portion 17a formed on the side opposite to the drive portion 12 side, and the outer diameter on the side opposite to the drive portion 12 is smaller than the outer diameter on the drive portion 12 side of the step portion 17a. There is. The rotary shaft 17 has a hole 17b formed on the side opposite to the drive unit 12 side with respect to the step 17a (see FIG. 6).

筐体１８は、ホイール１１の内側に配置され、上記したステータ１５、ロータ１６、回転シャフト１７および図示しない歯車機構などを収容する。 The casing 18 is arranged inside the wheel 11 and accommodates the stator 15, the rotor 16, the rotating shaft 17, the gear mechanism (not shown), and the like.

＜ブレーキ装置の構成＞
次に、ブレーキ装置２０について説明する。ブレーキ装置２０は、回転シャフト１７の回転を規制する装置であり、円筒状のケース部３０に収容される（図２参照）。ブレーキ装置２０としては、例えば無励磁作動ブレーキ（負作動電磁ブレーキ）を用いることができる。かかるブレーキ装置２０などについて図４以降を参照して詳しく説明する。 <Structure of braking device>
Next, the brake device 20 will be described. The brake device 20 is a device that restricts rotation of the rotary shaft 17, and is housed in a cylindrical case portion 30 (see FIG. 2 ). As the brake device 20, for example, a non-excitation actuated brake (negative actuation electromagnetic brake) can be used. The brake device 20 and the like will be described in detail with reference to FIG.

図４は、図３に示すブレーキ装置２０付近の拡大図である。図４に示すように、ブレーキ装置２０は、ボス２１と、ブレーキディスク２２と、弾性部材２３と、摩擦板２４と、固定部２５と、アーマチュア２６と、ばね部材２７と、電磁コイル２８と、スプリングピン２９を備える。 FIG. 4 is an enlarged view of the vicinity of the brake device 20 shown in FIG. As shown in FIG. 4, the brake device 20 includes a boss 21, a brake disc 22, an elastic member 23, a friction plate 24, a fixing portion 25, an armature 26, a spring member 27, an electromagnetic coil 28, and A spring pin 29 is provided.

図５は、図４に示す弾性部材付近の拡大図の要部拡大図である。図６は、図４のＩＩ−ＩＩ線断面図である。図５および図６に示すように、ボス２１は、回転シャフト１７の回転力をブレーキディスク２２に伝達するものである。ボス２１は、具体的に、軸方向から見た場合に、矩形状に形成されている。ボス２１は、貫通穴２１ａと、貫通孔２１ｂと、溝部２１ｃと、受け部２１ｄとを有する。なお、ボス２１は、回転力伝達機構の一例である。なお、回転力伝達機構は、ボス２１に限定されるものではなく、スプラインハブなどであってもよい。 FIG. 5 is an enlarged view of a main part of an enlarged view near the elastic member shown in FIG. FIG. 6 is a sectional view taken along line II-II of FIG. As shown in FIGS. 5 and 6, the boss 21 transmits the rotational force of the rotary shaft 17 to the brake disc 22. The boss 21 is specifically formed in a rectangular shape when viewed from the axial direction. The boss 21 has a through hole 21a, a through hole 21b, a groove portion 21c, and a receiving portion 21d. The boss 21 is an example of a torque transmission mechanism. The torque transmission mechanism is not limited to the boss 21, and may be a spline hub or the like.

貫通穴２１ａは、軸方向に沿って形成されており、軸方向における両端部が外部と連通する。貫通穴２１ａは、回転シャフト１７のうち、段差部１７ａよりも駆動部１２側と反対側の部分が挿入され、段差部１７ａにおいて、ボス２１の駆動部１２側への移動が規制される。 The through hole 21a is formed along the axial direction, and both ends in the axial direction communicate with the outside. A portion of the rotary shaft 17 on the opposite side of the drive portion 12 side from the step portion 17a is inserted into the through hole 21a, and the movement of the boss 21 to the drive portion 12 side is restricted in the step portion 17a.

貫通孔２１ｂは、ボス２１を回転シャフト１７に固定するものである。貫通孔２１ｂは、径方向に沿って形成されており、端部がボス２１の外周面において外部と連通する。貫通孔２１ｂは、ボス２１が回転シャフト１７に挿入された状態において、孔部１７ｂと対向する。ここで、ボス２１は、スプリングピン２９が貫通孔２１ｂおよび孔部１７ｂに挿通されることで、回転シャフト１７に対するボス２１の軸方向および周方向への移動が規制され、回転シャフト１７に固定される。 The through hole 21b is for fixing the boss 21 to the rotary shaft 17. The through hole 21b is formed along the radial direction, and its end portion communicates with the outside on the outer peripheral surface of the boss 21. The through hole 21b faces the hole 17b when the boss 21 is inserted into the rotary shaft 17. Here, the boss 21 is fixed to the rotary shaft 17 by restricting the axial and circumferential movement of the boss 21 with respect to the rotary shaft 17 by inserting the spring pin 29 into the through hole 21b and the hole portion 17b. It

溝部２１ｃは、弾性部材２３を収容するものであり、ボス２１の外周面から内側に凹んで形成されている。溝部２１ｃは、ボス２１の外周面において、軸方向から見た場合に、回転シャフト１７の中心において交差する２方向、具体的には直交する２方向に形成されている。ここでは、溝部２１ｃは、軸方向から見た場合において、ボス２１の外周面のうち直交する４辺のうち、隣り合う２辺にそれぞれ形成されている。 The groove portion 21c accommodates the elastic member 23, and is formed so as to be recessed inward from the outer peripheral surface of the boss 21. The groove portion 21c is formed on the outer peripheral surface of the boss 21 in two directions that intersect with each other at the center of the rotary shaft 17 when viewed in the axial direction, specifically, two directions that are orthogonal to each other. Here, the groove portions 21c are respectively formed on two adjacent sides of the four sides of the outer peripheral surface of the boss 21 which are orthogonal to each other when viewed from the axial direction.

受け部２１ｄは、弾性部材２３が固定するものであり、溝部２１ｃの底面として形成されている。受け部２１ｄは、溝部２１ｃにおいて回転シャフト１７から径方向外側に突出して形成されている。ここで、受け部２１ｄは、軸方向における両端面が径方向内側に向かうにともない、受け部２１ｄの内部に向かって傾斜する傾斜面として形成されている。受け部２１ｄは、受け部２１ｄに弾性部材２３が固定された状態、かつ弾性部材２３に外力が作用していない状態において、後述する突出部２３ｄがボス２１の外周面よりも径方向外側に突出するように、径方向外側の頂面が弾性部材２３の厚みを考慮して形成されている。 The receiving portion 21d is for fixing the elastic member 23, and is formed as a bottom surface of the groove portion 21c. The receiving portion 21d is formed so as to project radially outward from the rotary shaft 17 in the groove portion 21c. Here, the receiving portion 21d is formed as an inclined surface that is inclined toward the inside of the receiving portion 21d as both end surfaces in the axial direction are directed inward in the radial direction. When the elastic member 23 is fixed to the receiving portion 21d and the external force does not act on the elastic member 23, the receiving portion 21d has a protruding portion 23d, which will be described later, that projects radially outward from the outer peripheral surface of the boss 21. As described above, the radially outer top surface is formed in consideration of the thickness of the elastic member 23.

ブレーキディスク２２は、例えば円板状に形成される部材である。ブレーキディスク２２は、ボス２１が挿入される挿入穴２２ａが形成されている。挿入穴２２ａは、挿入されるボス２１に対するブレーキディスク２２の相対回転を規制する形状に形成されている。つまり、ブレーキディスク２２は、ホイール１１を回転させる駆動部１０の回転シャフト１７と一体回転するものである。ブレーキディスク２２は、具体的には、軸方向から見た場合における外周面と相似形状の内周面により挿入穴２２ａが形成されている。従って、ボス２１とブレーキディスク２２との間には、ボス２１に対してブレーキディスク２２が軸方向に移動自在となるように、隙間Ｈが形成されている。つまり、ブレーキディスク２２は、ボス２１に対して軸方向に移動自在に支持されることで、回転シャフト１７に対して軸方向に移動自在に支持される。なお、ブレーキディスク２２は、ブレーキ体の一例である。 The brake disc 22 is a member formed in a disc shape, for example. The brake disc 22 has an insertion hole 22a into which the boss 21 is inserted. The insertion hole 22a is formed in a shape that restricts relative rotation of the brake disc 22 with respect to the boss 21 to be inserted. That is, the brake disc 22 rotates integrally with the rotary shaft 17 of the drive unit 10 that rotates the wheel 11. Specifically, the brake disc 22 has an insertion hole 22a formed by an inner peripheral surface having a shape similar to the outer peripheral surface when viewed from the axial direction. Therefore, a gap H is formed between the boss 21 and the brake disc 22 so that the brake disc 22 can move in the axial direction with respect to the boss 21. In other words, the brake disc 22 is supported so as to be movable in the axial direction with respect to the boss 21, and thus is supported so as to be movable in the axial direction with respect to the rotary shaft 17. The brake disc 22 is an example of a brake body.

図７は、弾性部材を示す斜視図である。図５〜図７に示すように、弾性部材２３は、回転シャフト１７と一体回転し、かつブレーキディスク２２を径方向に付勢するものである。弾性部材２３は、弾性を有する材料、例えば金属材料により構成されており、受け部２１ｄにそれぞれ対応するものであり、受け部２１ｄにそれぞれ固定される。つまり、弾性部材２３は、ボス２１の外周面のうち、軸方向から見た場合に、回転シャフト１７の中心において交差する２方向、具体的には直交する２方向に対応する位置に、それぞれ固定されている。弾性部材２３は、本体部２３ａと、一対の把持部２３ｂ、２３ｃ、突出部２３ｄとを有する。 FIG. 7 is a perspective view showing the elastic member. As shown in FIGS. 5 to 7, the elastic member 23 integrally rotates with the rotary shaft 17 and urges the brake disc 22 in the radial direction. The elastic members 23 are made of an elastic material, for example, a metal material, correspond to the receiving portions 21d, and are fixed to the receiving portions 21d. That is, the elastic member 23 is fixed to the outer peripheral surface of the boss 21 at a position corresponding to two directions intersecting at the center of the rotating shaft 17, specifically, two directions orthogonal to each other when viewed from the axial direction. Has been done. The elastic member 23 has a main body 23a, a pair of grips 23b and 23c, and a protrusion 23d.

本体部２３ａは、弾性部材２３がボス２１に固定された状態において、ブレーキディスク２２の内周面と径方向において対向するものである。本体部２３ａは、軸方向を延在方向とする平板状に形成されている。 The main body portion 23a radially faces the inner peripheral surface of the brake disc 22 in a state where the elastic member 23 is fixed to the boss 21. The main body 23a is formed in a flat plate shape having the axial direction as the extending direction.

一対の把持部２３ｂ，２３ｃは、受け部２１ｄを弾性変形した状態で把持するものである。一対の把持部２３ｂ，２３ｃは、本体部２３ａの軸方向における両端部から本体部２３ａの延在方向、すなわち軸方向と直交する方向である径方向にそれぞれ突出するものである。一対の把持部２３ｂ，２３ｃは、軸方向における長さが本体部２３ａよりも短く形成されている。一対の把持部２３ｂ，２３ｃは、軸方向における最も短い長さＬ２が、本体部２３ａの長さＬ１よりも短くなるように、径方向に突出するにともない、互いに近接するように傾斜して形成されている。つまり、弾性部材２３を受け部２１ｄに固定する場合は、一対の把持部２３ｂ，２３ｃの軸方向における長さが本体部２３ａよりも長くなるように、一対の把持部２３ｂ、２３ｃを軸方向における外側に押し広げることで、弾性変形させ、受け部２１ｄの軸方向における両端面に弾性変形した状態で接触させる。 The pair of gripping portions 23b and 23c grip the receiving portion 21d in an elastically deformed state. The pair of gripping portions 23b and 23c respectively project from both ends in the axial direction of the main body portion 23a in the extending direction of the main body portion 23a, that is, in the radial direction which is a direction orthogonal to the axial direction. The pair of grip portions 23b and 23c are formed so that the length in the axial direction is shorter than that of the main body portion 23a. The pair of gripping portions 23b and 23c are formed to be inclined so as to come close to each other as they protrude in the radial direction such that the shortest length L2 in the axial direction is shorter than the length L1 of the main body portion 23a. Has been done. That is, when fixing the elastic member 23 to the receiving portion 21d, the pair of gripping portions 23b and 23c in the axial direction is set so that the axial length of the pair of gripping portions 23b and 23c is longer than that of the main body portion 23a. When it is pushed outward, it is elastically deformed and brought into contact with both axial end surfaces of the receiving portion 21d in an elastically deformed state.

突出部２３ｄは、ブレーキディスク２２と弾性変形した状態で接触するものである。突出部２３ｄは、弾性部材２３がボス２１に固定された状態、かつ弾性部材２３に外力が作用していない状態において、ボス２１の外周面よりも径方向においてブレーキディスク２２側に突出して形成されている。 The protruding portion 23d comes into contact with the brake disc 22 in an elastically deformed state. The protruding portion 23d is formed so as to protrude toward the brake disc 22 side in the radial direction from the outer peripheral surface of the boss 21 in a state where the elastic member 23 is fixed to the boss 21 and no external force acts on the elastic member 23. ing.

摩擦板２４は、ブレーキディスク２２と摺接して回転シャフト１７の回転を規制する。具体的には、摩擦板２４は、第１摩擦板２４ａと、第２摩擦板２４ｂとを備える。第１、第２摩擦板２４ａ，２４ｂは、例えば環状に形成され、中央の孔には回転シャフト１７が貫通するように配置される。 The friction plate 24 is in sliding contact with the brake disc 22 to regulate the rotation of the rotary shaft 17. Specifically, the friction plate 24 includes a first friction plate 24a and a second friction plate 24b. The first and second friction plates 24a and 24b are formed, for example, in an annular shape, and are arranged so that the rotary shaft 17 penetrates through a central hole.

また、第１摩擦板２４ａと第２摩擦板２４ｂとは、ブレーキディスク２２を間に挟むようにして回転軸Ａの方向に沿って配置される。上記のように構成された第１、第２摩擦板２４ａ，２４ｂは、具体的には、ブレーキディスク２２の軸方向における両表面に取り付けられており、ブレーキディスク２２の回転シャフト１７に対する軸方向の移動にともない、移動する。なお、第１、第２摩擦板２４ａ，２４ｂを含む摩擦板２４は、摩擦体の一例である。 Further, the first friction plate 24a and the second friction plate 24b are arranged along the direction of the rotation axis A so that the brake disc 22 is sandwiched therebetween. The first and second friction plates 24a, 24b configured as described above are specifically attached to both surfaces of the brake disc 22 in the axial direction, and are arranged in the axial direction of the brake disc 22 relative to the rotary shaft 17. It moves with the movement. The friction plate 24 including the first and second friction plates 24a and 24b is an example of a friction body.

固定部２５は、例えば環状に形成され、中央の孔には回転シャフト１７が貫通するように配置される。また、固定部２５は、第２摩擦板２４ｂに対して回転軸Ａの方向に沿って隣接するように配置される。詳しくは、固定部２５は、第２摩擦板２４ｂにおいてブレーキディスク２２やばね部材２７が配置される側の面とは反対側の面と対向するように配置されて、ケース部３０に固定される。つまり、固定部２５は、回転シャフト１７が回転しても、一体回転するものではない。固定部２５は、アーマチュア２６ともに、第１、第２摩擦板２４ａ，２４ｂを挟んで、軸方向において配置されるものである。なお、固定部２５は、非回転体の一例である。 The fixed portion 25 is formed, for example, in an annular shape, and is arranged so that the rotary shaft 17 penetrates through the central hole. The fixed portion 25 is arranged so as to be adjacent to the second friction plate 24b along the direction of the rotation axis A. Specifically, the fixing portion 25 is arranged so as to face the surface of the second friction plate 24b opposite to the surface on which the brake disc 22 and the spring member 27 are arranged, and is fixed to the case portion 30. .. That is, the fixed portion 25 does not rotate integrally even if the rotating shaft 17 rotates. The fixed portion 25 is arranged in the axial direction together with the armature 26 with the first and second friction plates 24a and 24b interposed therebetween. The fixed portion 25 is an example of a non-rotating body.

アーマチュア２６は、磁性を有し、例えば環状に形成される。また、アーマチュア２６の中央の孔には、回転シャフト１７が貫通するように配置される。アーマチュア２６は、第１摩擦板２４ａに対して回転軸Ａの方向に沿って隣接するように配置される。詳しくは、アーマチュア２６は、第１摩擦板２４ａにおいてブレーキディスク２２やばね部材２７が配置される側の面と対向するように配置されて、電磁コイル２８を介してケース部３０に固定される。アーマチュア２６は、固定部２５ともに、第１、第２摩擦板２４ａ，２４ｂを挟んで、軸方向において配置されるものである。なお、アーマチュア２６は、非回転体の一例である。 The armature 26 has magnetism and is formed in, for example, an annular shape. Further, the rotary shaft 17 is arranged to penetrate through the central hole of the armature 26. The armature 26 is arranged so as to be adjacent to the first friction plate 24a along the direction of the rotation axis A. Specifically, the armature 26 is disposed so as to face the surface of the first friction plate 24a on which the brake disc 22 and the spring member 27 are disposed, and is fixed to the case portion 30 via the electromagnetic coil 28. The armature 26 is arranged in the axial direction with the fixed portion 25, sandwiching the first and second friction plates 24a and 24b. The armature 26 is an example of a non-rotating body.

ばね部材２７は、一端がアーマチュア２６と当接するように配置される。ばね部材２７としては、例えばコイルばねを用いることができる。また、ばね部材２７は、他端がピン４１と当接するように配置される。ばね部材２７およびピン４１は、アーマチュア２６と隣接する電磁コイル２８に形成された孔２８ｃ内に配置される。 The spring member 27 is arranged so that one end thereof contacts the armature 26. As the spring member 27, for example, a coil spring can be used. Further, the spring member 27 is arranged so that the other end thereof contacts the pin 41. The spring member 27 and the pin 41 are arranged in a hole 28c formed in the electromagnetic coil 28 adjacent to the armature 26.

上記したピン４１は、規制解除部４０の構成要素である。図４は、規制解除部４０が作動する前の状態を示しており、かかる状態では、ばね部材２７は、ピン４１とアーマチュア２６との間に圧縮されて介装される。これにより、ばね部材２７は、矢印Ｆ１で示すように、アーマチュア２６、ブレーキディスク２２を固定部２５側へ付勢することとなる。上記したように、かかる付勢により、第１、第２摩擦板２４ａ，２４ｂは、アーマチュア２６および固定部２５に対してそれぞれ摺接して摩擦が生じ、回転シャフト１７の回転が規制される。 The pin 41 described above is a constituent element of the restriction releasing unit 40. FIG. 4 shows a state before the restriction releasing portion 40 operates, and in this state, the spring member 27 is compressed and interposed between the pin 41 and the armature 26. As a result, the spring member 27 urges the armature 26 and the brake disc 22 toward the fixed portion 25, as shown by the arrow F1. As described above, due to such biasing, the first and second friction plates 24a and 24b are brought into sliding contact with the armature 26 and the fixed portion 25 to generate friction, and the rotation of the rotary shaft 17 is restricted.

なお、上記では、アーマチュア２６およびブレーキディスク２２を固定部２５側へ付勢する部材をばね部材２７としたが、これに限定されるものではなく、付勢できればその他の部材であってもよい。 In the above description, the member that biases the armature 26 and the brake disc 22 toward the fixed portion 25 is the spring member 27, but the member is not limited to this, and any other member may be used as long as it can be biased.

電磁コイル２８は、ヨーク２８ａと、コイル２８ｂとを備える。ヨーク２８ａは、円筒状に形成され、中央の孔には、回転シャフト１７が貫通するように配置される。コイル２８ｂは、ヨーク２８ａの外周側に巻回される。なお、ヨーク２８ａには、上記したばね部材２７やピン４１が配置される孔２８ｃが形成される。なお、電磁コイル２８は、ばね部材２７とともに、固定部２５およびアーマチュア２６の軸方向における相対距離を変更する移動機構の一例である。 The electromagnetic coil 28 includes a yoke 28a and a coil 28b. The yoke 28a is formed in a cylindrical shape, and the rotary shaft 17 is arranged to pass through the central hole. The coil 28b is wound around the outer circumference of the yoke 28a. The yoke 28a is formed with a hole 28c in which the spring member 27 and the pin 41 described above are arranged. The electromagnetic coil 28, together with the spring member 27, is an example of a moving mechanism that changes the relative distance between the fixed portion 25 and the armature 26 in the axial direction.

ブレーキ装置２０は、ばね部材２７により、回転シャフト１７の回転が規制される回転規制状態から回転シャフト１７の回転の規制の解除される非回転規制状態への移行は、電磁コイル２８へ通電することで行われる。例えば、図示しないバッテリなどの電源からコイル２８ｂに駆動電流が供給されると、電磁力が発生し、アーマチュア２６は、ばね部材２７の付勢力に抗して電磁コイル２８側へ吸着される。これにより、固定部２５およびアーマチュア２６との軸方向における相対距離が長くなり、ブレーキディスク２２が固定部２５およびアーマチュア２６から離間、すなわち第１摩擦板２４ａがアーマチュア２６から離間するとともに、第２摩擦板２４ｂが固定部２５から離間し、よって回転シャフト１７の回転の規制が解除され、非回転規制状態となる。 The brake device 20 energizes the electromagnetic coil 28 when the rotation of the rotating shaft 17 is restricted by the spring member 27 to the non-rotation restricting condition in which the restriction of the rotation of the rotating shaft 17 is released. Done in. For example, when a driving current is supplied to the coil 28b from a power source such as a battery (not shown), an electromagnetic force is generated, and the armature 26 is attracted to the electromagnetic coil 28 side against the biasing force of the spring member 27. As a result, the relative distance between the fixed portion 25 and the armature 26 in the axial direction becomes long, the brake disc 22 is separated from the fixed portion 25 and the armature 26, that is, the first friction plate 24a is separated from the armature 26, and the second friction The plate 24b is separated from the fixed portion 25, so that the regulation of the rotation of the rotary shaft 17 is released, and the non-rotation regulation state is set.

このように、電磁コイル２８は、通電によってばね部材２７の付勢力に抗してブレーキディスク２２を固定部２５およびアーマチュア２６から離間から離間させて、回転シャフト１７の回転の規制を解除する。 In this way, the electromagnetic coil 28 separates the brake disc 22 from the fixed portion 25 and the armature 26 against the biasing force of the spring member 27 by energization, and releases the regulation of the rotation of the rotary shaft 17.

＜規制解除部の構成＞
ところで、例えば上記した電磁コイル２８へ通電できないような故障やバッテリ切れ等が発生した場合、電磁コイル２８では、回転シャフト１７の回転の規制を解除することができない。 <Structure of restriction release section>
By the way, for example, when a failure such that the electromagnetic coil 28 cannot be energized or a battery runs out, the electromagnetic coil 28 cannot release the regulation of the rotation of the rotating shaft 17.

そこで、本実施形態に係る車輪モジュール２００にあっては、例えば、手動操作によって回転シャフト１７の回転の規制を解除できる規制解除部４０を備えるようにした。また、本実施形態に係る車輪モジュール２００においては、規制解除部４０を用いた手動操作によって回転シャフト１７の回転の規制が解除されたことを検出できるようにした。 Therefore, in the wheel module 200 according to the present embodiment, for example, the regulation release section 40 that can release the regulation of the rotation of the rotating shaft 17 by a manual operation is provided. Further, in the wheel module 200 according to the present embodiment, it is possible to detect that the restriction on the rotation of the rotary shaft 17 is released by the manual operation using the restriction release unit 40.

規制解除部４０は、上記したピン４１を備える。規制解除部４０は、通常、ピン４１の軸方向における移動を規制しているピン規制状態から、操作部を操作することで、ピン４１の軸方向における移動を解除して、ばね部材２７が付勢力Ｆ１を発生させない状態とする非ピン規制状態に移行させるものである。 The restriction release unit 40 includes the pin 41 described above. The regulation releasing portion 40 normally releases the movement of the pin 41 in the axial direction by operating the operation portion from the pin regulation state in which the movement of the pin 41 in the axial direction is regulated, and the spring member 27 is attached. This is to shift to a non-pin restricted state in which the force F1 is not generated.

＜センサの構成＞
次に、車輪モジュール２００が備えるセンサについて図４を参照して説明する。車輪モジュール２００は、解除検出センサ６１と、回転角センサ７１とを備える。 <Sensor configuration>
Next, the sensor included in the wheel module 200 will be described with reference to FIG. The wheel module 200 includes a release detection sensor 61 and a rotation angle sensor 71.

解除検出センサ６１は、規制解除部４０によって回転シャフト１７の回転の規制が解除されたことを検出する。これにより、例えば、後述するように、手動操作によって回転シャフト１７の回転の規制が解除されたときに適した駆動部１２の制御などを行うことが可能となり、よって安全性を向上させることができる。 The release detection sensor 61 detects that the regulation release section 40 has released the regulation of the rotation of the rotary shaft 17. Thereby, for example, as will be described later, it becomes possible to appropriately control the drive unit 12 when the regulation of the rotation of the rotary shaft 17 is released by a manual operation, and thus it is possible to improve safety. ..

上記した解除検出センサ６１は、例えば、ホールＩＣなどを含み、検出用マグネット６２の移動（スラスト移動）に伴う磁束の変化を検出することで、検出用マグネット６２までの距離を検出する近接センサである。 The release detection sensor 61 described above is, for example, a proximity sensor that includes a Hall IC or the like, and detects a change in the magnetic flux associated with the movement (thrust movement) of the detection magnet 62 to detect the distance to the detection magnet 62. is there.

検出用マグネット６２は、規制解除部４０によって非回転規制状態となることで、軸方向に移動する部材、例えば操作部に取り付けられ、かかる検出用マグネット６２と対向する位置に解除検出センサ６１が配置されるようにした。なお、解除検出センサ６１は、ケース部３０内に設けられた基板６０に搭載される。 The detection magnet 62 is attached to a member that moves in the axial direction, for example, the operation unit when the restriction release unit 40 enters the non-rotation restricted state, and the release detection sensor 61 is arranged at a position facing the detection magnet 62. I was made to do it. The release detection sensor 61 is mounted on the board 60 provided in the case portion 30.

これにより、解除検出センサ６１は、規制解除部４０によって非回転規制状態となり、検出用マグネット６２が離間する方向へ移動した場合に、規制解除部４０によって回転シャフト１７の回転の規制が解除されたことを検出することができる。具体的には、解除検出センサ６１は、規制解除部４０によって非回転規制状態となると、規制解除部４０による回転シャフト１７の回転の規制の解除を示す解除信号を出力する。 As a result, the release detection sensor 61 is brought into the non-rotationally restricted state by the restriction release section 40, and when the detection magnet 62 moves in the separating direction, the restriction release section 40 releases the restriction on the rotation of the rotary shaft 17. Can be detected. Specifically, the release detection sensor 61 outputs a release signal indicating release of the restriction on the rotation of the rotary shaft 17 by the restriction release unit 40 when the restriction release unit 40 enters the non-rotation restricted state.

また、解除検出センサ６１は、回転シャフト１７の回転軸Ａと同軸上に配置されるようにした。これにより、回転シャフト１７の回転軸Ａ上にあるスペースを有効に利用できるとともに、車輪モジュール２００の径方向に対する小型化を図ることが可能となる。 Further, the release detection sensor 61 is arranged coaxially with the rotation axis A of the rotation shaft 17. As a result, the space on the rotation axis A of the rotation shaft 17 can be effectively used, and the wheel module 200 can be downsized in the radial direction.

回転角センサ７１は、回転シャフト１７の回転角を検出する。例えば、回転角センサ７１は、ホールＩＣなどを含み、検出用マグネット７２の回転に伴う磁束の変化を検出することで、検出用マグネット７２の回転角を検出するエンコーダである。 The rotation angle sensor 71 detects the rotation angle of the rotating shaft 17. For example, the rotation angle sensor 71 is an encoder that includes a Hall IC or the like and detects the rotation angle of the detection magnet 72 by detecting a change in magnetic flux accompanying the rotation of the detection magnet 72.

検出用マグネット７２は、回転シャフト１７が回転しても、非回転となる部材において、回転シャフト１７の回転軸Ａ上に取り付けられ、かかる検出用マグネット７２と対向する位置、言い換えれば、回転シャフト１７と同軸上に回転角センサ７１が配置されるようにした。 The detection magnet 72 is mounted on the rotation axis A of the rotation shaft 17 in a member that does not rotate even if the rotation shaft 17 rotates, and is located at a position facing the detection magnet 72, in other words, the rotation shaft 17. The rotation angle sensor 71 is arranged coaxially with.

これにより、回転角センサ７１は、回転シャフト１７の回転角を検出することができ、検出された回転シャフト１７の回転角を示す回転角信号を出力する。 Accordingly, the rotation angle sensor 71 can detect the rotation angle of the rotary shaft 17, and outputs a rotation angle signal indicating the detected rotation angle of the rotary shaft 17.

このように、回転角センサ７１は、回転シャフト１７の回転軸Ａと同軸上に配置されることから、回転シャフト１７の回転軸Ａ上にあるスペースを有効に利用できるとともに、車輪モジュール２００の径方向に対する小型化を図ることが可能となる。 As described above, since the rotation angle sensor 71 is arranged coaxially with the rotation axis A of the rotation shaft 17, the space on the rotation axis A of the rotation shaft 17 can be effectively used and the diameter of the wheel module 200 can be increased. It is possible to reduce the size in the direction.

また、回転角センサ７１は、基板６０に搭載される。すなわち、解除検出センサ６１および回転角センサ７１は、同一の基板６０に設けられる。詳しくは、基板６０は、回転シャフト１７よりも駆動部１２側と反対側に配置されるとともに、２つの主面６０ａ，６０ｂのうち、一方の主面６０ａに解除検出センサ６１が設けられ、一方の主面６０ａとは反対側の他方の主面６０ｃに回転角センサ７１が設けられる。 The rotation angle sensor 71 is mounted on the board 60. That is, the release detection sensor 61 and the rotation angle sensor 71 are provided on the same substrate 60. Specifically, the substrate 60 is arranged on the side opposite to the drive unit 12 side with respect to the rotary shaft 17, and the release detection sensor 61 is provided on one main surface 60a of the two main surfaces 60a and 60b. The rotation angle sensor 71 is provided on the other main surface 60c opposite to the main surface 60a.

これにより、解除検出センサ６１と回転角センサ７１とで、基板６０を共有化できるとともに、共有化によって不要となる基板の分だけ、車輪モジュール２００を小型にすることができる。 As a result, the release detection sensor 61 and the rotation angle sensor 71 can share the substrate 60, and the wheel module 200 can be downsized by the amount of the substrate that is unnecessary due to the sharing.

また、解除検出センサ６１と回転角センサ７１とがともに、回転シャフト１７の回転軸Ａと同軸上に配置されることから、回転シャフト１７の回転軸Ａ上にあるスペースをより一層有効に利用できるとともに、車輪モジュール２００の径方向に対するさらなる小型化を図ることが可能となる。 Further, since both the release detection sensor 61 and the rotation angle sensor 71 are arranged coaxially with the rotation axis A of the rotation shaft 17, the space on the rotation axis A of the rotation shaft 17 can be used more effectively. At the same time, it is possible to further reduce the size of the wheel module 200 in the radial direction.

なお、図示は省略するが、車輪モジュール２００は、解除検出センサ６１や回転角センサ７１以外の各種センサ８１（図７参照）を備えてもよい。各種センサ８１は、例えば車輪モジュール２００の駆動制御に用いられるセンサである。各種センサ８１としては、ユーザからの始動要求を検出するセンサや、台車１００が他の台車１００に追従して自走する機能を有する場合に他の台車１００との間の距離を検出するセンサなどを含むが、これらに限定されるものではない。各種センサ８１は、検出された情報を示す信号を出力する。 Although illustration is omitted, the wheel module 200 may include various sensors 81 (see FIG. 7) other than the release detection sensor 61 and the rotation angle sensor 71. The various sensors 81 are, for example, sensors used for drive control of the wheel module 200. As the various sensors 81, a sensor that detects a start request from a user, a sensor that detects a distance from another trolley 100 when the trolley 100 has a function of self-propelling following the other trolley 100, and the like. But is not limited to these. The various sensors 81 output signals indicating the detected information.

＜制御システムの構成＞
次いで、本実施形態に係る車輪モジュール２００の制御システムについて説明する。図８は、本実施形態に係る車輪モジュール２００の制御システムＳの機能的構成を示すブロック図である。 <Control system configuration>
Next, the control system of the wheel module 200 according to this embodiment will be described. FIG. 8 is a block diagram showing a functional configuration of the control system S of the wheel module 200 according to this embodiment.

図８に示すように、制御システムＳは、制御装置８０と、駆動部１２と、ブレーキ装置２０とを備える。制御装置８０は、解除検出センサ６１と、回転角センサ７１と、各種センサ８１と、制御部９０とを備える。 As shown in FIG. 8, the control system S includes a control device 80, a drive unit 12, and a braking device 20. The control device 80 includes a release detection sensor 61, a rotation angle sensor 71, various sensors 81, and a control unit 90.

解除検出センサ６１は、規制解除部４０により非回転規制状態となると、解除信号を制御部９０へ出力する。回転角センサ７１は、回転シャフト１７の回転角が検出された場合、回転角信号を制御部９０へ出力する。各種センサ８１は、検出された情報を示す信号を制御部９０へ出力する。 The release detection sensor 61 outputs a release signal to the control unit 90 when the restriction release unit 40 enters the non-rotation restricted state. The rotation angle sensor 71 outputs a rotation angle signal to the control unit 90 when the rotation angle of the rotating shaft 17 is detected. The various sensors 81 output signals indicating the detected information to the control unit 90.

制御部９０は、例えばＣＰＵなどを有するマイクロコンピュータである。制御部９０は、解除検出センサ６１などから出力された種々の信号に基づいて、駆動部１２やブレーキ装置２０を制御する。 The control unit 90 is, for example, a microcomputer having a CPU and the like. The control unit 90 controls the drive unit 12 and the brake device 20 based on various signals output from the release detection sensor 61 and the like.

例えば、制御部９０は、回転角センサ７１からの回転角信号に基づいて、駆動部１２やブレーキ装置２０へ駆動指令を出力する制御を行うことで、台車１００の速度や位置などを制御することができる。 For example, the control unit 90 controls the speed and position of the trolley 100 by performing control to output a drive command to the drive unit 12 and the brake device 20 based on the rotation angle signal from the rotation angle sensor 71. You can

ところで、上記した規制解除部４０は、例えば、ブレーキ装置２０へ通電できないような故障やバッテリ切れ等が発生した場合、ブレーキ装置２０が回転シャフト１７の回転を規制した状態で固定されるため、手動操作によって回転シャフト１７の回転の規制を解除する。そのため、例えば、手動操作による回転規制の解除がなされた状態のまま、駆動部１２を再度駆動させてしまうと、電磁ブレーキがかからないため、回転シャフト１７の回転が規制されず、停止できないおそれがあった。 By the way, the regulation release section 40 described above is manually operated because the braking apparatus 20 is fixed in a state in which the rotation of the rotary shaft 17 is regulated when a failure such that the braking apparatus 20 cannot be energized or a battery runs out, for example. The operation releases the restriction on the rotation of the rotary shaft 17. Therefore, for example, if the drive unit 12 is driven again in a state where the rotation restriction is manually released, the rotation of the rotary shaft 17 may not be restricted and may not be stopped because the electromagnetic brake is not applied. It was

そこで、本実施形態に係る制御部９０は、解除検出センサ６１から解除信号が出力されているか否かを判定し、判定結果に基づいて駆動部１２を制御するようにした。例えば、制御部９０は、解除検出センサ６１から解除信号が出力されていると判定された場合、駆動部１２の駆動を制限することができる。 Therefore, the control unit 90 according to the present embodiment determines whether or not the release signal is output from the release detection sensor 61, and controls the drive unit 12 based on the determination result. For example, the control unit 90 can limit the drive of the drive unit 12 when it is determined that the release signal is output from the release detection sensor 61.

なお、駆動部１２の駆動の制限には、例えば、台車１００の上限速度を下げる、最大旋回角度を狭くするなどの制限を設けることに限られるものではなく、駆動部１２での駆動の禁止が含まれてもよい。 It should be noted that the drive of the drive unit 12 is not limited to, for example, a limit of lowering the upper limit speed of the carriage 100 and narrowing of the maximum turning angle, but the drive of the drive unit 12 is prohibited. May be included.

このように、手動操作による回転規制の解除がなされた状態のままのときの、駆動部１２の駆動を制限することで、車輪モジュール２００を備えた台車１００の安全性を向上させることができる。 In this way, by restricting the drive of the drive unit 12 when the rotation restriction is released by the manual operation, it is possible to improve the safety of the truck 100 including the wheel module 200.

なお、制御部９０は、解除検出センサ６１から解除信号が出力されていると判定された場合、手動操作による回転規制の解除がなされていることをユーザに対して通知するようにしてもよい。 When it is determined that the release signal is output from the release detection sensor 61, the control unit 90 may notify the user that the rotation restriction has been released by the manual operation.

＜制御装置の制御処理＞
次に、制御装置における具体的な処理手順について図９を用いて説明する。図９は、制御装置８０が実行する処理手順を示すフローチャートである。 <Control processing of control device>
Next, a specific processing procedure in the control device will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a flowchart showing a processing procedure executed by the control device 80.

図９に示すように、制御装置８０の制御部９０は、回転角センサ７１の回転角度信号などに基づいて、駆動部１２などへの駆動指令が出力されたか否かを判定する（ステップＳ１０）。制御部９０は、駆動指令が出力されたと判定されない場合（ステップＳ１０，Ｎｏ）、以降の処理をスキップする。 As shown in FIG. 9, the control unit 90 of the control device 80 determines whether or not a drive command to the drive unit 12 or the like is output based on the rotation angle signal of the rotation angle sensor 71 and the like (step S10). .. When it is not determined that the drive command is output (step S10, No), the control unit 90 skips the subsequent processing.

制御部９０は、駆動指令が出力されたと判定された場合（ステップＳ１０，Ｙｅｓ）、解除検出センサ６１から解除信号があるか否かを判定する（ステップＳ１１）。制御部９０は、解除信号がないと判定された場合（ステップＳ１１，Ｎｏ）、駆動指令に応じて駆動部１２を制御する、言い換えると、通常制御（モータ駆動）を行う（ステップＳ１２）。他方、制御部９０は、解除信号があると判定された場合（ステップＳ１１，Ｙｅｓ）、駆動部１２の駆動の制限（モータ駆動制限）を行う（ステップＳ１３）。 When it is determined that the drive command is output (Yes in step S10), the control unit 90 determines whether or not there is a release signal from the release detection sensor 61 (step S11). When it is determined that there is no cancellation signal (No in step S11), the control unit 90 controls the drive unit 12 according to the drive command, in other words, performs normal control (motor drive) (step S12). On the other hand, when it is determined that the release signal is present (Yes in step S11), the control unit 90 limits the drive of the drive unit 12 (motor drive limit) (step S13).

上述したように、実施形態に係るブレーキ装置２０は、ボス２１と、ブレーキディスク２２と、弾性部材２３と、一対の摩擦体２４ａ，２４ｂと、固定部２５と、アーマチュア２６と、ばね部材２７と、電磁コイル２８と、を少なくとも備える。ブレーキディスク２２は、ホイール１１を回転させる駆動部１２の回転シャフト１７と一体回転し、かつ回転シャフト１７の軸方向に移動自在に支持される。一対の摩擦体２４ａ，２４ｂは、ブレーキディスク２２を挟んで、軸方向において配置される。固定部２５およびアーマチュア２６は、一対の摩擦体２４ａ，２４ｂを挟んで、軸方向において配置される。ばね部材２７および電磁コイル２８は、固定部２５およびアーマチュア２６の軸方向における相対距離を変更する。ボス２１は、回転シャフト１７の回転力をブレーキディスク２２に伝達する。弾性部材２３は、回転シャフト１７と一体回転し、かつブレーキディスク２２を径方向に付勢する。 As described above, the brake device 20 according to the embodiment includes the boss 21, the brake disc 22, the elastic member 23, the pair of friction bodies 24a and 24b, the fixing portion 25, the armature 26, and the spring member 27. And an electromagnetic coil 28. The brake disc 22 rotates integrally with the rotary shaft 17 of the drive unit 12 that rotates the wheel 11, and is supported movably in the axial direction of the rotary shaft 17. The pair of friction bodies 24a and 24b are arranged in the axial direction with the brake disc 22 interposed therebetween. The fixed portion 25 and the armature 26 are arranged in the axial direction with the pair of friction bodies 24a and 24b interposed therebetween. The spring member 27 and the electromagnetic coil 28 change the relative distance between the fixed portion 25 and the armature 26 in the axial direction. The boss 21 transmits the rotational force of the rotary shaft 17 to the brake disc 22. The elastic member 23 rotates integrally with the rotary shaft 17 and biases the brake disc 22 in the radial direction.

ここで、各弾性部材２３が各溝部２１ｃに収容され、一対の把持部２３ｂ、２３ｃにより受け部２１ｄが把持された状態では、突出部２３ｄがボス２１の外周面よりも、径方向外側に突出する。各弾性部材２３は、突出部２３ｄがブレーキディスク２２の内周面に接触することで、弾性変形した状態となる。ブレーキディスク２２は、図６に示すように、各弾性部材２３が弾性変形することで発生する付勢力により、各弾性部材２３が配置されている側と中心を挟んで反対側に押されることとなり、ボス２１の外周面と、ブレーキディスク２２の内周面とが接触する。つまり、各弾性部材２３が配置されている側と中心を挟んで反対側における隙間Ｈがなくなり、各弾性部材２３が配置されている側は、隙間Ｈが存在するが、各弾性部材２３がブレーキディスク２２に対して弾性変形した状態で接触する。これにより、回転シャフト１７の非回転規制状態、すなわち、ブレーキディスク２２が回転シャフト１７に対して、軸方向における移動が許容されている状態において、回転シャフト１７に対するブレーキディスク２２の径方向への移動が弾性部材２３により規制される。つまり、径方向においてブレーキディスク２２と回転シャフト１７との隙間Ｈがない状態と同じ状態とすることができるので、振動・騒音の発生を抑制することができる。 Here, in a state in which each elastic member 23 is housed in each groove 21c and the receiving portion 21d is gripped by the pair of gripping portions 23b and 23c, the projecting portion 23d projects radially outward from the outer peripheral surface of the boss 21. To do. Each elastic member 23 is elastically deformed by the protrusion 23d contacting the inner peripheral surface of the brake disc 22. As shown in FIG. 6, the brake disc 22 is pushed to the opposite side of the side where each elastic member 23 is arranged with the center therebetween by the urging force generated by the elastic deformation of each elastic member 23. The outer peripheral surface of the boss 21 is in contact with the inner peripheral surface of the brake disc 22. That is, there is no gap H on the side opposite to the side where each elastic member 23 is arranged with the center in between, and there is a gap H on the side where each elastic member 23 is arranged. It comes into contact with the disk 22 in an elastically deformed state. This allows the brake disc 22 to move in the radial direction with respect to the rotary shaft 17 in a non-rotationally restricted state of the rotary shaft 17, that is, in a state where the brake disc 22 is allowed to move in the axial direction with respect to the rotary shaft 17. Are regulated by the elastic member 23. That is, since the state can be the same as the state in which there is no gap H between the brake disc 22 and the rotary shaft 17 in the radial direction, it is possible to suppress the generation of vibration and noise.

なお、上記した実施形態では、弾性部材２３をボス２１に対して、回転シャフト１７の中心において直交する２方向に対応する位置に固定したが、これに限定されるものではなく、例えば、交差する２方向に対応する位置に固定してもよく、直交する４方向、例えば、幅方向、上下方向に対応する位置に固定してもよい。 In the above-described embodiment, the elastic member 23 is fixed to the boss 21 at positions corresponding to two directions orthogonal to each other at the center of the rotary shaft 17, but the present invention is not limited to this, and for example, intersects. It may be fixed at a position corresponding to two directions, or may be fixed at a position corresponding to four orthogonal directions, for example, the width direction and the vertical direction.

また、上記した実施形態では、回転力伝達機構として、ボス２１を構成要素として含むが、これに限定されるものではなく、回転シャフト１７が回転力伝達機構として機能してもよい。この場合、例えば、回転シャフト１７のブレーキディスク２２に径方向において対向する位置の形状を軸方向から見た場合に、矩形状に形成し、回転シャフト１７の外周面のうち、矩形状の部分に内側に凹んで形成される溝部と、受け部とを形成し、受け部を一対の把持部２３ｂ、２３ｃに把持させることで、弾性部材２３を回転シャフト１７に固定する。これにより、弾性部材２３がボス２１に固定される場合と比較して、ブレーキ装置２０の部品点数の削減、組立性の向上を図ることができる。 Further, although the boss 21 is included as a constituent element in the above-described embodiment as the rotational force transmission mechanism, the present invention is not limited to this, and the rotary shaft 17 may function as the rotational force transmission mechanism. In this case, for example, when the shape of the position of the rotary shaft 17 that faces the brake disc 22 in the radial direction is viewed in the axial direction, it is formed in a rectangular shape, and a rectangular portion is formed on the outer peripheral surface of the rotary shaft 17. The elastic member 23 is fixed to the rotating shaft 17 by forming a groove portion that is formed inwardly inwardly and a receiving portion, and holding the receiving portion by the pair of holding portions 23b and 23c. As a result, the number of parts of the brake device 20 can be reduced and the assemblability can be improved as compared with the case where the elastic member 23 is fixed to the boss 21.

また、上記した実施形態では、摩擦板２４は、ブレーキディスク２２を第１摩擦板２４ａと第２摩擦板２４ｂとで挟むように構成したが、これに限定されるものではなく、例えば、複数種類の形状に形成された摩擦体を積層させる多板式などその他の摩擦板であってもよい。 Further, in the above-described embodiment, the friction plate 24 is configured such that the brake disc 22 is sandwiched between the first friction plate 24a and the second friction plate 24b, but the invention is not limited to this, and for example, a plurality of types. Other friction plates such as a multi-plate type in which the friction bodies formed in the above shape are laminated may be used.

また、上記実施の形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。 Further, the present invention is not limited to the above embodiment. The present invention also includes those configured by appropriately combining the above-described constituent elements. Further, further effects and modified examples can be easily derived by those skilled in the art. Therefore, the broader aspects of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made.

１１ ホイール、１２ 駆動部、１７ 回転シャフト、２０ ブレーキ装置、２１ ボス、２１ｄ 受け部、２２ ブレーキディスク、２３ 弾性部材、２４ 摩擦板、２５ 固定部、２６ アーマチュア、２７ ばね部材、２８ 電磁コイル、２９ ネジ、２００ 車輪モジュール 11 wheels, 12 drive part, 17 rotary shaft, 20 brake device, 21 boss, 21d receiving part, 22 brake disc, 23 elastic member, 24 friction plate, 25 fixing part, 26 armature, 27 spring member, 28 electromagnetic coil, 29 Screws, 200 wheel module

Claims (5)

ホイールを回転させる駆動部の回転シャフトと一体回転し、かつ前記回転シャフトの軸方向に移動自在に支持されるブレーキ体と、
前記ブレーキ体を挟んで、軸方向において配置される摩擦体と、
前記摩擦体を挟んで、軸方向において配置される一対の非回転体と、
前記一対の非回転体の軸方向における相対距離を変更する移動機構と、
前記回転シャフトと一体回転し、かつ前記ブレーキ体を径方向に付勢する弾性部材と、
備える、
ブレーキ装置。 A brake body that rotates integrally with a rotary shaft of a drive unit that rotates a wheel and that is supported so as to be movable in the axial direction of the rotary shaft,
A friction body arranged in the axial direction with the brake body interposed therebetween,
A pair of non-rotating bodies arranged in the axial direction with the friction body interposed therebetween,
A moving mechanism that changes the relative distance in the axial direction of the pair of non-rotating bodies,
An elastic member that rotates integrally with the rotary shaft and that biases the brake body in the radial direction,
Prepare,
Brake device. さらに、前記回転シャフトの回転力を前記ブレーキ体に伝達する回転力伝達機構を備え、
前記回転力伝達機構は、前記回転シャフトに固定され、かつ前記ブレーキ体が軸方向に移動自在に支持されるとともに一体回転するボスであり、
前記弾性部材は、前記ボスの外周面のうち、軸方向から見た場合に、前記回転シャフトの中心において交差する２方向に対応する位置に、それぞれ固定されている、
請求項１に記載のブレーキ装置。 Furthermore, a rotating force transmission mechanism that transmits the rotating force of the rotating shaft to the brake body is provided,
The rotational force transmission mechanism is a boss that is fixed to the rotary shaft, and that the brake body is supported movably in the axial direction and rotates integrally.
The elastic members are respectively fixed to the outer peripheral surface of the boss at positions corresponding to two directions intersecting at the center of the rotating shaft when viewed from the axial direction.
The brake device according to claim 1. 前記弾性部材は、
本体部と、
前記本体部の両端部から前記本体部の延在方向と直交する方向にそれぞれ突出し、前記回転力伝達機構の受け部を把持する一対の把持部と、
を有し、
前記本体部は、径方向において前記ブレーキ体側に突出する突出部が形成され、
前記突出部は、前記ブレーキ体と弾性変形した状態で接触する
請求項２に記載のブレーキ装置。 The elastic member is
Body part,
A pair of gripping portions that respectively project from both ends of the main body portion in a direction orthogonal to the extending direction of the main body portion, and that grip the receiving portion of the rotational force transmission mechanism,
Have
The main body is formed with a protrusion that protrudes toward the brake body in the radial direction,
The brake device according to claim 2, wherein the protruding portion comes into contact with the brake body while being elastically deformed. ホイールと、
前記ホイールを回転させる駆動部と、
請求項１〜３のいずれか一つに記載のブレーキ装置と、
を備える、
車輪モジュール。 Wheel and
A drive for rotating the wheel,
A brake device according to any one of claims 1 to 3,
With
Wheel module. 請求項４に記載の車輪モジュールを備える、移動機構。 A moving mechanism comprising the wheel module according to claim 4.
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