JP5352394B2 - 摩擦式駆動装置および摩擦式駆動装置を有する倒立振子型移動体 - Google Patents

Description

本発明は、摩擦式駆動装置および摩擦式駆動装置を有する倒立振子型移動体に関する。

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（従動ローラ）とを備えている。駆動体は、互いに同軸かつ対向するように設けられた左右一対の円盤状のドライブディスク（回転部材）と、ドライブディスクの円周部に均等な角度間隔をもって回転自在に支持されたドライブローラ（駆動ローラ）とを備えている。電動モータの駆動力を受けてドライブディスクが回転すると、ドライブローラに接触するドリブンローラが摩擦力を受けて駆動される。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。

国際公開第０８／１３２７７９号パンフレット

しかしながら、特許文献１に係る倒立振子型移動体では、主輪は左右の駆動体の間に挟持されているのみであり、環状体の環中心とドライブディスクの回転中心とは同軸に固定されているわけではない。そのため、環状体の環中心とドライブディスクの回転中心とが同軸上にない場合には、ドリブンローラに接触することができないドライブローラの数が増加し、駆動力の伝達効率が低下するという問題がある。同様に、環状体が変形し、円環形状が維持されていない場合にも、ドリブンローラに接触することができないドライブローラの数が増加するという問題がある。

本発明は以上の問題を鑑みてなされたものであって、主輪と駆動体とが同軸上にない場合や、主輪が円環形状でない場合にも、ドリブンローラに接触することができるドライブローラの数を増加させ、駆動体から主輪への駆動力の伝達効率を向上させることを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の第１の発明は、摩擦式駆動装置（４０）であって、互いに対向するとともに同軸の回転軸線を有する左右一対の円盤状のドライブディスク（４８Ｌ，４８Ｒ）と、前記ドライブディスクのそれぞれに設けられ、前記ドライブディスクを回転させる左右一対のアクチュエータ（６４Ｌ，６４Ｒ）と、前記ドライブディスクの回転軸線に対して平行でも直交でもない回転面に沿って回転自在に前記ドライブディスクの外周部に支持されたドライブローラ（５６Ｌ，５６Ｒ）と、前記ドライブディスクの軸線方向において左右の前記ドライブディスクの間に配置された環状体（８６，１１１）と、前記環状体の環方向に複数個配置され、それぞれの配置位置において前記環状体の接線方向の軸線回りに回転可能に前記環状体に支持されたドリブンローラ（９２）と、前記ドライブディスクと前記ドライブローラとの間に設けられ、前記ドライブローラを前記ドリブンローラ側に付勢する付勢部材（５３Ｌ，５３Ｒ）とを有することを特徴とする。

この構成によれば、ドライブローラを支持するローラブラケットがばね部材によってドリブンローラ側へと付勢されていているため、ドライブディスクと環状体との相対位置関係が変化する場合にも、ドリブンローラに追従して接触することができるドライブローラの数を増加させることができる。

第２の発明は、第１の発明において、前記ドライブディスクの外周部に所定の角度間隔をおいて形成された複数の有底孔（５０Ｌ，５０Ｒ）と、前記有底孔のそれぞれに出没自在に嵌入されるとともに、前記ドライブローラを回転自在に支持するローラブラケット（５２Ｌ，５２Ｒ）とを有し、前記付勢部材は、前記有底孔内に配置されて前記ローラブラケットを前記有底孔より突出させる方向に付勢することによって、前記ドライブローラを前記ドリブンローラ側に付勢することを特徴とする。

この構成によれば、ローラブラケットと有底孔との嵌り合いによって、ドライブローラの変位方向がガイドされる。

第３の発明は、第１または第２の発明において、前記環状体は可撓性を有し、前記ドリブンローラに当接することによって前記環状体を変形させる押圧部材（１２０）を備えることを特徴とする。

この構成によれば、環状体が変形し、ドリブンローラのドライブローラに対する位置関係が変化するような場合にも、ドリブンローラに追従して接触することができるドライブローラの数を増加させることができる。

第４の発明は、第１〜第３の発明のいずれかの発明における摩擦式駆動装置を備えた倒立振子型移動体であって、前記ドリブンローラが床面と接触することによって前後方向および左右方向を含む全方向に走行可能なことを特徴とする。

この構成によれば、第１〜第３の発明のいずれかの発明に係る摩擦式駆動装置を用いて倒立振子型移動体を構成することができる。

第５の発明は、第４の発明において、前記環状体は可撓性を有し、前記ドリブンローラに当接することによって前記環状体を変形させる押圧部材を備え、前記押圧部材と前記床面との間で前記環状体が変形させられることによって、同時に複数の前記ドリブンローラが前記床面に接触することを特徴とする。

この構成によれば、ドリブンローラと床面との接触面積を増加させて倒立振子型移動体の乗り心地を向上させるような場合にも、ドリブンローラに追従して接触することができるドライブローラを増加させることができる。

以上の構成によれば、ドリブンローラに接触することができるドライブローラの数を増加させ、ドライブローラからドリブンローラに伝達される駆動力の伝達効率を向上させることができる。

第１実施形態に係る倒立振子型移動体を示す斜視図 第１実施形態に係る走行ユニットの縦断面図 第１実施形態に係る駆動体と主輪との接触状態を模式的に示す説明図 第２実施形態に係る走行ユニットの縦断面図 第２実施形態に係る駆動体と主輪との接触状態を模式的に示す説明図 一部変形実施形態の構成を模式的に示す図

以下、図面を参照して、本発明を倒立振子型移動体およびその走行ユニット（摩擦式駆動装置）に適用した一実施形態を詳細に説明する。尚、上下、前後、左右の直交三次元座標軸を、移動体の移動方向に準じて図示のように定義する。

＜倒立振子型移動体の全体構成＞
図１に示されているように、倒立振子型移動体（以下、移動体という）１は、コラム状のフレーム１０を有する。フレーム１０の下部には、後述する円環状部材２４Ｌ、２４Ｒと円筒状部材２６Ｌ、２６Ｒとによって、走行ユニット（摩擦式駆動装置）４０と、左右のステップ１４Ｌ、１４Ｒとが取り付けられている。フレーム１０の上部前側にはサドルアーム１６によってサドル１８が取り付けられている。

走行ユニット４０は、一輪式のものであり、フレーム１０に内蔵のジャイロスコープ、荷重センサ（図示省略）を用いた倒立振子制御のもとに、フレーム１０を起立姿勢に保ち、一輪車として前後左右、斜めの全方向の走行を担う。

＜走行ユニットの構成＞
図１および図２に示されているように、フレーム１０は、その下部に、左右方向に間隔をおいて互いに対向する左側壁片部１２Ｌと右側壁片部１２Ｒとを有する。左側壁片部１２Ｌ、右側壁片部１２Ｒには、各々、下部取付基部をなす円環状部材２４Ｌ、２４Ｒと、円筒状部材２６Ｌ、２６Ｒが固定装着されている。円環状部材２４Ｌ、２４Ｒにはステップ１４Ｌ、１４Ｒが固定されている。

走行ユニット４０は、円筒状の左右のマウント部材４２Ｌ、４２Ｒを有する。左右のマウント部材４２Ｌ、４２Ｒは、各々、リング部材４３Ｌ、４３Ｒと共に、取付ボルト４４によって円筒状部材２６Ｌ、２６Ｒに固定装着されている。左右のマウント部材４２Ｌ、４２Ｒは円筒状部材２６Ｌ、２６Ｒの内側に配置され、左右方向に延在する一つの中心軸線Ａを共通の中心軸線としている。すなわち、左右のマウント部材４２Ｌ、４２Ｒは、中心軸線Ａをもって互いに同心にフレーム１０に固定されている。

左右のマウント部材４２Ｌ、４２Ｒはクロスローラ軸受４６Ｌ、４６Ｒのアウタレースを兼ねており、マウント部材４２Ｌ、４２Ｒの内側にはクロスローラ軸受４６Ｌ、４６Ｒのインナレース４７Ｌ、４７Ｒが回転自在に設けられている。クロスローラ軸受４６Ｌ、４６Ｒは、ラジアル荷重とアキシャル荷重（スラスト荷重）を受け持つことができるころがり軸受である。

インナレース４７Ｌ、４７Ｒには、ボルト４５によって後述する波動歯車装置７２Ｌ、７２Ｒの内歯部材８０Ｌ、８０Ｒと共に左右のドライブディスク４８Ｌ、４８Ｒが連結されている。

左右のドライブディスク４８Ｌ、４８Ｒは、円錐状部分４９Ｌ、４９Ｒを有して切頭円錐形状に形成された円盤状をなしていて、その切頭側で内歯部材８０Ｌ、８０Ｒを介してインナレース４７Ｌ、４７Ｒに固定され、中心軸線Ａを回転中心として各々個別に回転可能になっている。これにより、円環状部材２４Ｌ、２４Ｒならびにマウント部材４２Ｌ、４２Ｒは、左右のドライブディスク４８Ｌ、４８Ｒの円錐状部分４９Ｌ、４９Ｒの内側に配置されることになる。

左右のドライブディスク４８Ｌ、４８Ｒのそれぞれの円錐状部分４９Ｌ、４９Ｒの外周部には、略直方体状の有底孔５０Ｌ，５０Ｒが円周方向に等間隔に複数個形成されている。各有底孔５０Ｌ，５０Ｒは、ドライブディスク４８Ｌ，４８Ｒの回転中心を対称軸として互いに回転対称となる形状に形成されている。

各有底孔５０Ｌ，５０Ｒには、底板とその左右端に設けられた左右側壁とからなるコ字状のローラブラケット５２Ｌ，５２Ｒが出没自在に嵌入られている。各有底孔５０Ｌ，５０Ｒの底部とローラブラケット５２Ｌ，５２Ｒの底板との間には、圧縮コイルばね５３Ｌ，５３Ｒが介装されており、ローラブラケット５２Ｌ，５２Ｒが有底孔５０Ｌ，５０Ｒから突出する方向に付勢している。なお、図示しないが、ローラブラケット５２Ｌ，５２Ｒと有底孔５０Ｌ，５０Ｒとの間には適切な抜け止め機構が設けられており、ローラブラケット５２Ｌ，５２Ｒが有底孔５０Ｌ，５０Ｒから脱離しないようになっている。なお、圧縮コイルばね５３Ｌ，５３Ｒに代えて、板ばねやゴム等の弾性部材をばね部材として用いてもよい。

各ローラブラケット５２Ｌ，５２Ｒの左右側壁間にはローラ支持軸５４Ｌ，５４Ｒが架け渡されており、ローラ支持軸５４Ｌ，５４Ｒにはドライブローラ５６Ｌ、５６Ｒが回転可能に支持されている。この状態で、各ドライブローラ５６Ｌ、５６Ｒは、ドライブディスク４８Ｌ、４８Ｒの回転中心軸に対して平行でも直交でもない回転面を有するようになっている。換言すると、左右のローラ支持軸５４Ｌ、５４Ｒは、左右対称の配置で、各々、中心軸線Ａに対してねじれの関係をなす軸線方向に延在している。これにより、左右のローラ支持軸５４Ｌ、５４Ｒにより支持された左右のドライブローラ５６Ｌ、５６Ｒは、左右対称で、はすば歯車の歯すじと同様の傾斜配置になる。ドライブディスク４８Ｌ，４８Ｒ、圧縮コイルばね５３Ｌ，５３Ｒ、ローラブラケット５２Ｌ，５２Ｒ、ドライブローラ５６Ｌ，５６Ｒを１ユニットとして左右の駆動体５７Ｌ，５８Ｒという。左右の駆動体５７Ｌ，５７Ｒは、その外周部がドライブローラ５６Ｌ，５６Ｒによって形成され、軸線Ａ回りに回転する。

左右のドライブディスク４８Ｌ、４８Ｒは、各々、切頭側より軸線方向に互いに近付く方向に延出した円筒延長部５７Ｌ、５７Ｒを有する。左右の円筒延長部５７Ｌ，５７Ｒは互いに、クロスローラ軸受５８によって相対回転可能に連結されている。クロスローラ軸受５８は、ラジアル荷重とアキシャル荷重（スラスト荷重）を受け持つことができるころがり軸受であり、インナレースが円筒延長部５７Ｌの外周面に嵌合し、アウタレースが円筒延長部５７Ｒの内周面に嵌合している。クロスローラ軸受５８のインナレースは、円筒延長部５７Ｌの外周部にねじ締結された締結リング６２によって、円筒延長部５７Ｌに固定されている。クロスローラ軸受５８のアウタレースは、円筒延長部５７Ｌの外周部にねじ締結された締結リング６０によって円筒延長部５７Ｒに固定されている。

クロスローラ軸受５８は、左右のドライブディスク４８Ｌ、４８Ｒを相対回転可能に連結する連結機構の主要部をなしており、上述の組み付けにより、左右のドライブディスク４８Ｌ、４８Ｒの径方向と軸線方向の双方の相対変位を規制（禁止）している。換言すると、クロスローラ軸受５８は、左右のドライブディスク４８Ｌ、４８Ｒを、相対回転可能に同心に連結し、かつ互いに軸線方向に変位できないようにしている。

左右のインナレース４７Ｌ、４７Ｒの更の内側には、電動モータ６４Ｌ、６４Ｒが配置されている。左右の電動モータ６４Ｌ、６４Ｒは、ステータコイル（図示しない）等が内蔵されたアウタハウジング６６Ｌ、６６Ｒを備え、アウタハウジング６６Ｌ、６６Ｒはボルト６８によって左右のマウント部材４２Ｌ、４２Ｒに固定されている。左右の電動モータ６４Ｌ、６４Ｒは、ともに中心軸線Ａと同軸となるように配置されており、ロータ軸７０Ｌ、７０Ｒが互いに相対する側に延出している。

左右のロータ軸７０Ｌ、７０Ｒの先端部には、それぞれ波動歯車装置７２Ｌ、７２Ｒのウェーブプラグ７４Ｌ、７４Ｒが連結されている。各波動歯車装置７２Ｌ、７２Ｒは、周知の構造のものであり、左右の電動モータ６４Ｌ、６４Ｒと共に中心軸線Ａと同心配置となっており、入力部材である楕円形輪郭をした高剛性のウェーブプラグ７４Ｌ、７４Ｒと、ウェーブプラグ７４Ｌ、７４Ｒの外周面に嵌め込み装着されたウェーブベアリング７６Ｌ、７６Ｒと、ウェーブベアリング７６Ｌ、７６Ｒの外周面に摩擦係合し外周面に外歯を有するフランジ付き薄肉円筒形状の可撓性外歯部材７８Ｌ、７８Ｒと、可撓性外歯部材７８Ｒ、７８Ｌの外歯と噛合する内歯を有する高剛性のリング形状の内歯部材８０Ｌ、８０Ｒとを有する。内歯部材８０Ｌ、８０Ｒは、出力部材であり、前述したようにボルト４５によって左右のドライブディスク４８Ｌ、４８Ｒに連結されている。

これにより、左右の電動モータ６４Ｌ、６４Ｒの出力回転は、左右の波動歯車装置７２Ｌ、７２Ｒによって減速され、左右のドライブディスク４８Ｌ、４８Ｒに個別に伝達される。

左右の駆動体５７Ｌ，５７Ｒは、複数個のドライブローラ５６Ｌ、５６Ｒによる円環状ローラ群によって左右両側より挟むようにして主輪８４を支持している。主輪８４は、角柱体により構成された無端円環状の環状体８６と、環状体８６の外周に嵌着された複数個のインナスリーブ８８と、各インナスリーブ８８の外周にボール軸受９０を介して回転可能に支持された複数のドリブンローラ９２とにより構成されている。ドリブンローラ９２は、床面Ｇに接触するローラであり、各々、ボール軸受９０と嵌合する金属製円筒部９２Ａと、金属製円筒部９２Ａの外周に加硫接着されたゴム製円筒部９２Ｂとにより構成されている。

ドリブンローラ９２は、インナスリーブ８８とともに環状体８６の環方向（周方向）に複数個配置されており、それぞれの配置位置における環状体８６の接線方向の軸線回りに回転（自転）可能になっている。

左右のドライブローラ５６Ｌ、５６Ｒは、外周面において主輪８４の外周面をなすドリブンローラ９２のゴム製円筒部９２Ｂの外周面に接触し、摩擦によってドライブディスク４８Ｌ、４８Ｒの回転（推進力）をドリブンローラ９２に伝達する。

ドリブンローラ９２と左右のドライブローラ５６Ｌ、５６Ｒ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９２のそれぞれに、少なくとも左右一組のドライブローラ５６Ｌ、５６Ｒ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９２のそれぞれに、ドライブローラ５６Ｌ、５６Ｒを介してドライブディスク４８Ｌ，４８Ｒの回転力が与えられる。

本実施形態に係る走行ユニット４０は、左右の電動モータ６４Ｌ，６４Ｒによって左右のドライブディスク４８Ｌ，４８Ｒ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５６Ｌ，５６Ｒによって、左右のドライブディスク４８Ｌ，４８Ｒ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５６Ｌ，５６Ｒとドリブンローラ９２との接触面に作用する。この分力により、ドリブンローラ９２は、自身の中心軸線回りに回転（自転）することになる。

このドリブンローラ９２の回転は、左右のドライブディスク４８Ｌ，４８Ｒ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４８Ｌ，４８Ｒ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９２は主輪８４の周方向に回転（公転）せず、ドリブンローラ９２の自転だけが生じる。すなわち、主輪８４は左右方向の駆動力（推進力）を生じさせる。

これに対し、左右のドライブディスク４８Ｌ，４８Ｒ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９２は自転することがなく主輪８４の周方向に回転し、主輪８４が回転する。すなわち、主輪８４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９２の主輪８４の周方向への回転（主輪８４の輪中心回りの回転）を公転という。

以上のように、ドリブンローラ９２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４０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。

＜第１実施形態の作用効果＞
第１実施形態に係る移動体１では、主輪８４が左右のドライブディスク４８Ｌ、４８Ｒ間に挟持された構成となっているため、移動体１の起立状態では、主輪８４の下側に位置するドリブンローラ９２が接地し、接地したドリブンローラ９２に左右のドライブディスク４８Ｌ、４８Ｒが支持された状態となる。そのため、図３に模式的に示されているように、左右のドライブディスク４８Ｌ、４８Ｒの中心軸線Ａは、環状体８６の輪中心Ｂからよりも下方に偏倚する。この状態では、左右のドライブディスク４８Ｌ、４８Ｒと主輪８４との距離は、左右のドライブディスク４８Ｌ、４８Ｒの下方において短く、上方において長くなる。

各ドライブローラ５６Ｌ，５６Ｒを支持する各ローラブラケット５２Ｌ，５２Ｒは、圧縮コイルばね５３Ｌ，５３Ｒによって、各ドライブローラ５６Ｌ，５６Ｒをドリブンローラ９２に当接させる方向に付勢されている。そのため、左右のドライブディスク４８Ｌ、４８Ｒと主輪８４との距離が長くなるドライブディスク４８Ｌ、４８Ｒの上側の部分においても、各ドライブローラ５６Ｌ，５６Ｒとドリブンローラ９２との接触状態が維持される。同様に、ドライブディスク４８Ｌ、４８Ｒの前側および後側の部分においても、各ドライブローラ５６Ｌ，５６Ｒとドリブンローラ９２との接触状態が維持され、全てのドライブローラ５６Ｌ，５６Ｒがドリブンローラ９２と接触する。これにより、各ドライブローラ５６Ｌ，５６Ｒを介した左右のドライブディスク４８Ｌ，４８Ｒからドリブンローラ９２への駆動力の伝達効率が向上する。

＜第２実施形態の構成＞
第２実施形態に係る移動体２において、第１実施形態に係る移動体１と同様の構成は、同一の符号を付して説明を省略する。図４に示されているように、第２実施形態に係る移動体２は、第１実施形態に係る主輪８４よりも大径の主輪１１０を有し、主輪１１０を左右のドライブディスク４８Ｌ、４８Ｒの上部に位置する各ドライブローラ５６Ｌ，５６Ｒに押さえつけるためのガイドローラ（押圧部材）１２０を有する点で第１実施形態と異なる。

図４に示されているように、主輪１１０の環状体１１１は、第１実施形態に係る環状体８６よりも大径に形成されており、弾性変形によって円形から楕円形状や扁平な長円形状に変形可能となっている。環状体１１１には、第１実施形態と同様に、インナスリーブ８８およびボール軸受９０を介して複数のドリブンローラ９２が支持されている。

フレーム１０の左側壁片部１２Ｌおよび右側壁片部１２Ｒの軸線Ａの上方に位置する部分には、左右方向に延在する枢軸１２１が架け渡されている。枢軸１２１には、フリーローラとしてのガイドローラ１２０が回転自在に支持されている。ガイドローラ１２０は、左右方向における中間部が窪んだ鼓形に形成されている。ガイドローラ１２０は、主輪１１０の上部に位置するドリブンローラ９２と接触して主輪１１０の上方への変位を規制し、主輪１１０の上部に位置するドリブンローラ９２を左右のドライブディスク４８Ｌ、４８Ｒの上部に位置する各ドライブローラ５６Ｌ，５６Ｒに接触させている。換言すると、主輪１１０の上部に位置するドリブンローラ９２は、ガイドローラ１２０と、左右のドライブディスク４８Ｌ、４８Ｒの上部に位置する各ドライブローラ５６Ｌ，５６Ｒとの間に挟持されている。ガイドローラ１２０は、その中間部の窪み部分で主輪１１０を押圧し、主輪１１０の左右方向への位置ずれを防止している。これにより、図５（Ａ）に示されているように、移動体２が起立していない状態、すなわち主輪１１０が床面に接地していない状態では、主輪１１０の下部に位置するドリブンローラ９２は、左右のドライブディスク４８Ｌ、４８Ｒの下部に位置する各ドライブローラ５６Ｌ，５６Ｒから離間した状態となっている。

＜第２実施形態の作用効果＞
移動体２を起立状態にする、すなわち主輪１１０を接地させると、図５に示されているように、主輪１１０はガイドローラ１２０と床面Ｇとの間で圧縮されて環状体１１１が弾性変形し、前後方向に延びた扁平状の長円形状を呈する。この状態では、環状体１１１の下部は、床面Ｇと概ね平行に延在するため、同時に床面Ｇに接地するドリブンローラ９２の数が増加する。これにより、床面Ｇに接地するドリブンローラ９２の交代が円滑になり、主輪１１０の回転に伴う振動が低減される。また、路面に接地する複数のドリブンローラ９２が、互い概ね平行となって、ドリブンローラ９２間の隙間が縮小されるため、異物等の挟み込みが低減される。

上述したような起立状態において主輪１１０が長円形状となる移動体１では、各ドライブローラ５６Ｌ，５６Ｒとドリブンローラ９２との距離が、ドライブディスク４８Ｌ、４８Ｒの前部および後部において、ドライブディスク４８Ｌ、４８Ｒの上部および下部よりも長くなる。しかしながら、各ドライブローラ５６Ｌ，５６Ｒは、圧縮コイルばね５３Ｌ，５３Ｒに付勢されたローラブラケット５２Ｌ，５２Ｒに支持されているため、主輪１１０の形状に追従してドリブンローラ９２に接触することができる。

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、第２実施形態では、ガイドローラ１２０と床面Ｇとの間で主輪１１０を圧縮することによって、主輪１１０を扁平な長円形状に変形させたが、図６に示されているように、主輪１１０の前部および後部の内側にガイドローラ１２５，１２６を配置して主輪１１０を前後方向に引っ張ることによって、主輪１１０を扁平な長円形状に変形させてもよい。この場合には、ドライブディスク４８Ｌ、４８Ｒの前部および後部に位置する各ドライブローラ５６Ｌ，５６Ｒはドリブンローラ９２に接触することはできないが、ドライブディスク４８Ｌ、４８Ｒの上部および下部に位置する各ドライブローラ５６Ｌ，５６Ｒは、主輪１１０の形状に追従してドリブンローラ９２に接触することができる。

１，２…倒立振子型移動体、１０…フレーム、１２Ｌ…左側壁片部、１２Ｒ…右側壁片部、４０…走行ユニット（摩擦式駆動装置）、４２Ｌ，４２Ｒ…マウント部材、４８Ｌ，４８Ｒ…ドライブディスク、５０Ｌ，５０Ｒ…有底孔、５２Ｌ，５２Ｒ…ローラブラケット、５３Ｌ，５３Ｒ…圧縮コイルばね（付勢部材）、５４Ｌ，５４Ｒ…ローラ支持軸、５６Ｌ，５６Ｒ…ドライブローラ、６４Ｌ，６４Ｒ…電動モータ、８４，１１０…主輪、８６，１１１…環状体、９２…ドリブンローラ、１２０，１２５，１２６…ガイドローラ（押圧部材）

Claims (5)

1. 互いに対向するとともに同軸の回転軸線を有する左右一対の円盤状のドライブディスクと、
   前記ドライブディスクのそれぞれに設けられ、前記ドライブディスクを回転させる左右一対のアクチュエータと、
   前記ドライブディスクの回転軸線に対して平行でも直交でもない回転面に沿って回転自在に前記ドライブディスクの外周部に支持されたドライブローラと、
   前記ドライブディスクの軸線方向において左右の前記ドライブディスクの間に配置された環状体と、
   前記環状体の環方向に複数個配置され、それぞれの配置位置において前記環状体の接線方向の軸線回りに回転可能に前記環状体に支持されたドリブンローラと、
   前記ドライブディスクと前記ドライブローラとの間に設けられ、前記ドライブローラを前記ドリブンローラ側に付勢する付勢部材と
   を有することを特徴とする摩擦式駆動装置。
2. 前記ドライブディスクの外周部に所定の角度間隔をおいて形成された複数の有底孔と、
   前記有底孔のそれぞれに出没自在に嵌入されるとともに、前記ドライブローラを回転自在に支持するローラブラケットとを有し、
   前記付勢部材は、前記有底孔内に配置されて前記ローラブラケットを前記有底孔より突出させる方向に付勢することによって、前記ドライブローラを前記ドリブンローラ側に付勢することを特徴とする、請求項１に記載の摩擦式駆動装置。
3. 前記環状体は可撓性を有し、
   前記ドリブンローラに当接することによって前記環状体を変形させる押圧部材を備えることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の摩擦式駆動装置。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか１つの項に記載の摩擦式駆動装置を備え、
   前記ドリブンローラが床面と接触することによって前後方向および左右方向を含む全方向に走行可能なことを特徴とする倒立振子型移動体。
5. 前記環状体は可撓性を有し、
   前記ドリブンローラに当接することによって前記環状体を変形させる押圧部材を備え、
   前記押圧部材と前記床面との間で前記環状体が変形させられることによって、同時に複数の前記ドリブンローラが前記床面に接触することを特徴とする、請求項４に記載の倒立振子型移動体。

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