JP5566649B2 - Inverted pendulum type moving body - Google Patents

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Description

本発明は、摩擦式駆動装置および倒立振子型移動体に関し、特に、走行ユニットとして用いられる摩擦式駆動装置およびそれを用いた倒立振子型移動体に関する。   The present invention relates to a friction type driving device and an inverted pendulum type moving body, and more particularly to a friction type driving device used as a traveling unit and an inverted pendulum type moving body using the same.

全方向移動体のための走行駆動装置として、環状体と前記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於ける前記環状体の接線方向の軸線周りに回転可能なドリブンローラとを含む主輪と、前記主輪の軸線方向の左右両側に各々自身の中心軸線周りに回転可能に配置された左右のドライブディスクと、前記左右のドライブディスクの各々に当該ドライブディスクの中心軸線に対してねじれの関係をなす軸線周りに回転可能に配置され、外周面をもって前記ドリブンローラの外周面に接触する複数個のドライブローラとを有する摩擦式駆動装置がある(例えば、特許文献1)。   As a traveling drive device for an omnidirectional mobile body, a plurality of annular bodies and a driven roller which is arranged in the annular direction of the annular body and is rotatable around a tangential axis of the annular body at each of the arrangement positions Each of the left and right drive disks on the left and right sides in the axial direction of the main wheel so as to be rotatable around its own center axis, There is a friction type driving device that includes a plurality of drive rollers that are arranged so as to be rotatable around an axis that forms a twisted relationship with the outer peripheral surface of the driven roller and that have an outer peripheral surface (for example, Patent Document 1).

この摩擦式駆動装置は、一輪式の倒立振子型移動体の走行ユニット等として用いられ、左右のドライブディスクが倒立振子型移動体のフレームより回転可能に支持され、左右のドライブローラがドリブンローラを左右より挟むようにして主輪を回転(公転)可能に支持する。   This friction drive is used as a traveling unit of a single-wheel inverted pendulum type moving body, and left and right drive disks are supported rotatably from the frame of the inverted pendulum type moving body, and the left and right drive rollers are driven rollers. The main wheel is supported so as to be able to rotate (revolve) so as to be sandwiched from the left and right.

この摩擦式駆動装置が用いられた倒立振子型移動体では、ドライブローラがドリブンローラに押し付けられ、ドライブローラとドリブンローラとの摩擦によってドライブディスクの回転がドライブローラよりドリブンローラに伝達され、左右のドライブディスクが互いに同方向に同速度で回転駆動された場合には、主輪が公転し、左右のドライブディスクが互いに異なる方向あるいは異なる速度で回転駆動された場合には、主輪が公転しつつドリブンローラが自転(環状体の接線方向の軸線周りに回転)あるいは主輪が公転せずドリブンローラが自転し、倒立振子制御によって起立した姿勢で、前後左右、斜めに、移動(走行)することができる。   In the inverted pendulum type moving body using this friction type driving device, the drive roller is pressed against the driven roller, and the rotation of the drive disk is transmitted from the drive roller to the driven roller by the friction between the drive roller and the driven roller. When the drive disks are driven to rotate in the same direction and at the same speed, the main wheels revolve, and when the left and right drive disks are driven to rotate in different directions or at different speeds, the main wheels revolve. The driven roller rotates (rotates around the tangential axis of the annular body) or the main wheel does not revolve, and the driven roller rotates and moves (runs) diagonally in the front, rear, left, right, and left directions with the inverted pendulum control. Can do.

国際公開2008/132779号パンフレットInternational Publication No. 2008/13279 Pamphlet

上述の摩擦式駆動装置では、左右のドライブディスクを個別に回転駆動する必要があり、左側のドライブディスクのための左側の電動モータと、右側のドライブディスクのための右側の電動モータとが個別に設けられている。従来の摩擦式駆動装置では、左右の電動モータは、各々、左右のドライブディスクより径方向外方に離れた位置に配置され、無端ベルト式等による減速式の動力伝達機構によって電動モータの回転をドライブディスクに減速伝達する構成になっている。   In the friction type drive device described above, it is necessary to individually drive the left and right drive disks, and the left electric motor for the left drive disk and the right electric motor for the right drive disk are separately provided. Is provided. In the conventional frictional drive device, the left and right electric motors are respectively disposed at positions radially outward from the left and right drive disks, and the electric motors are rotated by a speed reduction power transmission mechanism such as an endless belt type. It is configured to transmit the deceleration to the drive disk.

このため、従来の摩擦式駆動装置は、電動モータによる駆動源を含んだ一つの組立体として取り扱うことができず、メンテナンス性に欠けるものである。また、従来の摩擦式駆動装置は、電動モータ、動力伝達機構の配置のために、比較的大きいスペースが必要で、コンパクトな設計が難しい。   For this reason, the conventional frictional drive device cannot be handled as a single assembly including a drive source by an electric motor, and lacks maintainability. In addition, the conventional frictional drive device requires a relatively large space for the arrangement of the electric motor and the power transmission mechanism, and is difficult to be compactly designed.

本発明が解決しようとする課題は、摩擦式駆動装置のメンテナンス性を改善し、併せて摩擦式駆動装置のコンパクト化設計を図ることである。   The problem to be solved by the present invention is to improve the maintainability of the frictional drive device and to make the frictional drive device compact.

本発明による摩擦式駆動装置は、環状体と前記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於ける前記環状体の接線方向の軸線周りに回転可能なドリブンローラとを含む主輪と、前記主輪の軸線方向の左右両側に各々自身の中心軸線周りに回転可能に配置された左右のドライブディスクと、前記左右のドライブディスクの各々に当該ドライブディスクの中心軸線に対してねじれの関係をなす軸線周りに回転可能に配置され、外周面をもって前記ドリブンローラの外周面に接触する複数個の左右のドライブローラと、前記左右のドライブディスクを個々に当該ドライブディスクの中心軸線周りに回転駆動する電動モータ等による左右の回転アクチュエータとを有し、前記左右の回転アクチュエータは、前記左右のドライブディスクの中心部分に当該左右のドライブディスクと同一軸線上に配置されている。   A frictional drive device according to the present invention includes a main body including an annular body and a plurality of driven rollers that are arranged in a ring direction of the annular body and are rotatable about a tangential axis of the annular body at each of the arrangement positions. A wheel, left and right drive disks arranged to rotate about its own center axis on both left and right sides in the axial direction of the main wheel, and each of the left and right drive disks twisted with respect to the center axis of the drive disk A plurality of left and right drive rollers that are arranged so as to be rotatable around an axis that forms the relationship, and that contact the outer peripheral surface of the driven roller with an outer peripheral surface, and the left and right drive discs individually around the central axis of the drive disc Left and right rotary actuators by electric motors that rotate, and the left and right rotary actuators of the left and right drive disks They are arranged on the same axis as the left and right drive disk heart portion.

本発明による摩擦式駆動装置は、好ましくは、前記左右の回転アクチュエータは、前記左右のドライブディスクの一つの半径方向で見て、前記左右のドライブローラと軸線方向に重複する部分を含んでいる。   In the friction drive device according to the present invention, preferably, the left and right rotary actuators include a portion overlapping with the left and right drive rollers in an axial direction when viewed in one radial direction of the left and right drive disks.

本発明による摩擦式駆動装置は、好ましくは、前記左右の回転アクチュエータの回転を各々前記左右のドライブディスクに減速伝達する減速装置を有し、前記減速装置は、波動歯車装置により構成され、入力部材であるウェーブプラグを前記回転アクチュエータの出力軸に同心に連結され、出力部材であるリング形状の内歯部材をドライブディスクに同心に連結されている、あるいは、前記左右の回転アクチュエータの回転を各々前記左右のドライブディスクに減速伝達する減速装置を有し、前記減速装置は、遊星歯車装置により構成され、入力部材であるサンギを前記回転アクチュエータの出力軸に同心に連結され、出力部材であるリングギヤをドライブディスクに連結されている。 The friction type drive device according to the present invention preferably has a reduction device that transmits the rotation of the left and right rotary actuators to the left and right drive disks, respectively, and the reduction device is constituted by a wave gear device, and an input member The wave plug is concentrically connected to the output shaft of the rotary actuator, and the ring-shaped internal tooth member as the output member is concentrically connected to the drive disk, or the rotation of the left and right rotary actuators is respectively has a reduction gear for decelerating transmitted to the left and right drive disk, wherein the reduction gear is constituted by a planetary gear, is coupled concentrically to Sangi ya is an input member to an output shaft of the rotary actuator, which is the output member ring gear Connected to the drive disk.

本発明による摩擦式駆動装置は、好ましくは、前記左右のドライブディスクの径方向と軸線方向の少なくとも一方の相対変位を規制して当該左右のドライブディスクを相対回転可能に連結する連結機構を有する。   The friction type drive device according to the present invention preferably has a connecting mechanism for restricting relative displacement of at least one of the left and right drive disks in the radial direction and the axial direction so as to connect the left and right drive disks so as to be relatively rotatable.

本発明による倒立振子型移動体は、走行ユニットとして、上述の発明による摩擦式駆動装置を含む。   The inverted pendulum type moving body according to the present invention includes the friction drive device according to the above-described invention as a traveling unit.

本発明による摩擦式駆動装置によれば、ドライブディスクの駆動源である左右の回転アクチュエータが、各々、左右のドライブディスクと同一軸線上に配置されているので、回転アクチュエータとドライブディスクとを一つの回転中心軸線上で駆動連結することができる。   According to the friction type drive device of the present invention, the left and right rotary actuators that are drive sources of the drive disks are arranged on the same axis as the left and right drive disks, respectively. Drive connection can be performed on the rotation center axis.

これにより、摩擦式駆動装置を、回転アクチュエータを含んだ一つの組立体として構成することが可能になり、当該組立体の取り付け、取り外しが容易になり、メンテナンス性が改善される。   As a result, the frictional drive device can be configured as a single assembly including a rotary actuator, the assembly can be easily attached and detached, and the maintainability is improved.

また、回転アクチュエータがドライブディスクの中心部に配置されることにより、回転アクチュエータがドライブディスクより径方向外方に離れた位置に配置される場合に比して駆動系の占有スペースを削減でき、コンパクトな設計が可能になり、摩擦式駆動装置の小型化を図ることができる。特に、左右の回転アクチュエータが左右のドライブディスクの一つの半径方向で見て左右のドライブローラと軸線方向に重複する部分を含んでいることにより、摩擦式駆動装置の左右方向の幅寸法を小さくできる。   In addition, since the rotary actuator is located in the center of the drive disk, the space occupied by the drive system can be reduced compared to the case where the rotary actuator is located at a position radially outward from the drive disk. Design is possible, and the friction drive device can be downsized. In particular, since the left and right rotary actuators include a portion overlapping the left and right drive rollers in the axial direction when viewed in one radial direction of the left and right drive disks, the lateral width of the friction drive device can be reduced. .

また、回転アクチュエータがドライブディスクの中心部に配置されることにより、波動歯車装置や遊星歯車装置等のコンパクトな減速装置を用いることができ、このことによっても、摩擦式駆動装置の小型化を図ることができる。   Further, since the rotary actuator is arranged at the center of the drive disk, a compact speed reducer such as a wave gear device or a planetary gear device can be used, and this also reduces the size of the friction drive device. be able to.

本発明による摩擦式駆動装置を走行ユニットとして含む倒立振子型移動体の一つの実施例を示すサドル・ステップ格納状態の斜視図。The perspective view of the saddle step storing state which shows one Example of the inverted pendulum type mobile body which contains the friction type drive device by this invention as a traveling unit. 同実施例のサドル・ステップ繰り出し状態の斜視図。The perspective view of the saddle step extension state of the embodiment. 本実施例による摩擦式駆動装置の縦断面図。The longitudinal cross-sectional view of the friction-type drive device by a present Example. 本実施例による摩擦式駆動装置の要部の拡大縦断面図。The expanded longitudinal cross-sectional view of the principal part of the friction-type drive device by a present Example. 本実施例による摩擦式駆動装置の要部の斜視図。The perspective view of the principal part of the friction-type drive device by a present Example. 他の実施例による摩擦式駆動装置の要部の拡大縦断面図。The expanded longitudinal cross-sectional view of the principal part of the friction-type drive device by another Example.

以下に、本発明による摩擦式駆動装置および倒立振子型移動体の実施例を、図1〜図5を参照して説明する。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。   Embodiments of a friction type driving device and an inverted pendulum type moving body according to the present invention will be described below with reference to FIGS. Note that the vertical three-dimensional coordinate axes in the vertical direction, the front-rear direction, and the horizontal direction are defined as illustrated according to the moving direction of the moving body.

まず、図1、図2を参照して本実施例による摩擦式駆動装置を走行ユニットとして含む倒立振子型移動体の全体構成について説明する。倒立振子型移動体は、互いに連結された下部フレーム10と上部フレーム20とを有する。   First, the overall configuration of an inverted pendulum type moving body that includes the friction type driving device according to the present embodiment as a traveling unit will be described with reference to FIGS. The inverted pendulum type moving body has a lower frame 10 and an upper frame 20 that are connected to each other.

下部フレーム10は走行ユニット40を支持している。走行ユニット40は、一輪式のものであり、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、下部フレーム10と上部フレーム20の全体を起立姿勢に保ち、一輪車として前後左右、斜めの全方向の走行を担う。   The lower frame 10 supports the traveling unit 40. The traveling unit 40 is of a single wheel type, and the whole of the lower frame 10 and the upper frame 20 is kept in an upright posture under the control of an inverted pendulum using a built-in gyroscope and a load sensor (not shown). It is responsible for traveling in all directions diagonally forward, backward, left and right.

下部フレーム10の左右両側には、左右のステップ14L、14Rが跳ね上げ式に格納可能に設けられている。図1は左右のステップ14L、14Rが下部フレーム10の左右両側に形成されたステップ格納部16L、16Rに格納された状態を、図2は左右のステップ14L、14Rがステップ格納部16L、16Rより水平姿勢に繰り出された状態を各々示している。   On the left and right sides of the lower frame 10, left and right steps 14L and 14R are provided so as to be retractable. 1 shows a state in which the left and right steps 14L and 14R are stored in the step storage units 16L and 16R formed on the left and right sides of the lower frame 10, and FIG. 2 shows that the left and right steps 14L and 14R are from the step storage units 16L and 16R. Each state is shown in a horizontal position.

上部フレーム20の左右両側には左右の湾曲したサドルアーム22L、22Rによって左右個別型のサドル30L、30Rが格納可能に設けられている。また、上部フレーム20では、移動体持ち運び用のハンドル26が格納可能に設けられている。   On the left and right sides of the upper frame 20, left and right individual saddles 30L and 30R are provided so as to be retractable by left and right curved saddle arms 22L and 22R. Further, the upper frame 20 is provided with a handle 26 for carrying the moving body so that it can be stored.

サドル30L、30Rは、乗員の臀部、大腿部を左右個別に受け持つ乗員用座部であり、平面視で各々円盤状をなしている。図1は左右のサドル30L、30Rが上部フレーム20に左右方向に貫通形成された円筒状空間によるサドル格納部24に格納された状態を、図2は左右のサドル30L、30Rが各々サドルアーム22L、22Rによってサドル格納部24より水平姿勢に繰り出された状態を各々示している。   The saddles 30L and 30R are occupant seats that individually handle the occupant's buttocks and thighs on the left and right sides, and each has a disk shape in plan view. FIG. 1 shows a state in which the left and right saddles 30L and 30R are stored in a saddle storage portion 24 by a cylindrical space penetrating the upper frame 20 in the left and right direction, and FIG. 2 shows that the left and right saddles 30L and 30R are respectively saddle arms 22L. , 22R respectively show a state of being fed out from the saddle storage unit 24 to a horizontal posture.

つぎに、本実施例による走行ユニット40(摩擦式駆動装置)の詳細を、図3〜図5を参照して説明する。   Next, details of the traveling unit 40 (friction type driving device) according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.

下部フレーム10は左右方向に間隔をおいて互いに対向する左側壁部12Lと右側壁部12Rとを有する。走行ユニット40は下部フレーム10の左側壁部12Lと右側壁部12Rとの間に配置されている。   The lower frame 10 has a left side wall part 12L and a right side wall part 12R that are opposed to each other at an interval in the left-right direction. The traveling unit 40 is disposed between the left wall portion 12L and the right wall portion 12R of the lower frame 10.

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、取付ボルト44によって左側壁部12Lと右側壁部12Rの内側に固定装着されている。左右のマウント部材42L、42Rは、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下部フレーム10に固定されている。   The traveling unit 40 includes cylindrical left and right mount members 42L and 42R. The left and right mounting members 42L and 42R are fixedly mounted inside the left wall portion 12L and the right wall portion 12R by mounting bolts 44, respectively. The left and right mount members 42L and 42R have a single central axis A extending in the left-right direction as a common central axis. That is, the left and right mounting members 42L and 42R are fixed to the lower frame 10 concentrically with each other with the central axis A.

左右のマウント部材42L、42Rは、各々、円筒部421L、421Rの外周に、左右の円環状のドライブディスク48L、48Rをクロスローラ軸受46L、46Rによって回転自在に支持している。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り、マウント部材42L、42Rの円筒部421L、421Rの外周と、ドライブディスク48L、48Rの円筒部481L、481Rの内周とに各々ねじ締結された締結リング50、52によってマウント部材42L、42Rとドライブディスク48L、48Rに対してアキシャル方向の定位置に固定されている。   The left and right mount members 42L and 42R respectively support left and right annular drive disks 48L and 48R rotatably on the outer circumferences of the cylindrical portions 421L and 421R by cross roller bearings 46L and 46R. The cross roller bearings 46L and 46R are rolling bearings that can handle a radial load and an axial load (thrust load). The outer circumferences of the cylindrical portions 421L and 421R of the mount members 42L and 42R and the cylindrical portions of the drive disks 48L and 48R. The mounting members 42L and 42R and the drive disks 48L and 48R are fixed at fixed positions in the axial direction by fastening rings 50 and 52 respectively screwed to the inner circumferences of 481L and 481R.

左右のドライブディスク48L、48Rは、各々、円筒部481L、481Rより大きい径の外側円環部482L、482Rを有している。外側円環部482L、482Rには、ローラ軸54L、54Rによって左右のドライブローラ56L、56Rが各々回転可能に取り付けられている。左右のドライブローラ56L、56R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、外側円環部482L、482Rの円周方向に等間隔をおいて、複数個、配置されており、各々、ローラ軸54L、54Rの中心軸線周りに回転可能になっている。   The left and right drive disks 48L and 48R have outer ring portions 482L and 482R having a larger diameter than the cylindrical portions 481L and 481R, respectively. Left and right drive rollers 56L and 56R are rotatably attached to the outer ring portions 482L and 482R by roller shafts 54L and 54R, respectively. The left and right drive rollers 56L and 56R are made of a highly rigid material such as metal or hard plastic, and are arranged in a plurality at equal intervals in the circumferential direction of the outer ring portions 482L and 482R. The roller shafts 54L and 54R are rotatable around the central axis.

左右のローラ軸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。   The left and right roller shafts 54L and 54R have a symmetrical arrangement and extend in the axial direction that forms a twisted relationship with respect to the central axis A, respectively. As a result, the left and right drive rollers 56L and 56R supported by the left and right roller shafts 54L and 54R are symmetrical to each other and have the same inclination as the helical gear teeth.

左右のドライブディスク48L、48Rは、軸線方向に互いに近付く方向に延出した円筒延長部483L、483Rを有する。円筒延長部483Lと483Rとは、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、インナレースをもって一方の円筒延長部483Lの外周面に嵌合し、アウタレースをもって他方の円筒延長部483R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483Lの外周にねじ締結された締結リング62によって円筒延長部483Lに軸線方向に固定され、クロスローラ軸受58のアウタレースは円筒延長部483Rの外周にねじ締結された締結リング60によって円筒延長部483Rに軸線方向に固定されている。   The left and right drive disks 48L and 48R have cylindrical extensions 483L and 483R extending in a direction approaching each other in the axial direction. The cylindrical extensions 483L and 483R are connected to each other by a cross roller bearing 58 so as to be relatively rotatable. The cross roller bearing 58 is a rolling bearing that can handle a radial load and an axial load (thrust load), and is fitted to the outer peripheral surface of one cylindrical extension portion 483L with an inner race, and the other cylindrical extension portion 483R with an outer race. Is fitted to the inner peripheral surface of the. The inner race of the cross roller bearing 58 is fixed to the cylindrical extension 483L in the axial direction by a fastening ring 62 screwed to the outer periphery of the cylindrical extension 483L, and the outer race of the cross roller bearing 58 is screwed to the outer periphery of the cylindrical extension 483R. The fastening ring 60 is fixed to the cylindrical extension 483R in the axial direction.

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、且つ互いに軸線方向に変位できないようにしている。   The cross roller bearing 58 forms the main part of a coupling mechanism that couples the left and right drive disks 48L and 48R so as to be relatively rotatable. By the above-described assembly, both the radial direction and the axial direction of the left and right drive disks 48L and 48R The relative displacement is regulated (prohibited). In other words, the cross roller bearing 58 connects the left and right drive disks 48L and 48R concentrically so as to be relatively rotatable, and prevents them from being displaced in the axial direction.

これにより、左右のドライブディスク48L、48Rの相互の同心精度が保証されると共に、左右のドライブディスク48L、48Rの軸線方向の離間量が所定値に不変設定される。   As a result, the concentric accuracy of the left and right drive disks 48L and 48R is ensured, and the distance between the left and right drive disks 48L and 48R in the axial direction is set to a predetermined value.

左右のドライブディスク48L、48Rの円筒部481L、481Rの内側、つまり、左右のドライブディスク48L、48Rの中心部分に画定された円筒状の空間部484L、484Rには左右の電動モータ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(図示省略)等を内蔵したアウタハウジング66L、66Rをボルト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と同心配置で、軸線方向に互いに近付く方向に延出したロータ軸70L、70Rを有する。   The left and right electric motors 64L and 64R are provided in the cylindrical space portions 484L and 484R defined inside the cylindrical portions 481L and 481R of the left and right drive disks 48L and 48R, that is, in the center portions of the left and right drive disks 48L and 48R. Has been placed. In the left and right electric motors 64L and 64R, outer housings 66L and 66R each including a stator coil (not shown) and the like are fixed to left and right mounting members 42L and 42R by bolts 68. The left and right electric motors 64L and 64R are both concentric with the central axis A and have rotor shafts 70L and 70R extending in a direction approaching each other in the axial direction.

左右の電動モータ64L、64Rは、各々、左右のドライブディスク48L、48Rの一つの半径方向で見て、左右のドライブローラ56L、56Rと軸線方向に重複する部分を含んでいる。換言すると、中心軸線Aと平行な一つの投影面において、左右の電動モータ64L、64Rと左右のドライブローラ56L、56Rは、軸線方向に重複する部分を含んでいる。   The left and right electric motors 64L and 64R each include a portion overlapping with the left and right drive rollers 56L and 56R in the axial direction when viewed in one radial direction of the left and right drive disks 48L and 48R. In other words, on one projection plane parallel to the central axis A, the left and right electric motors 64L, 64R and the left and right drive rollers 56L, 56R include portions that overlap in the axial direction.

ロータ軸70L、70Rの先端部には、左右の波動歯車装置72L、72Rのウェーブプラグ74L、74Rが固定連結されている。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と同心配置で、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、ボルト82によって左右のドライブディスク48L、48Rに固定連結されている。   Wave plugs 74L and 74R of the left and right wave gear devices 72L and 72R are fixedly connected to the tip portions of the rotor shafts 70L and 70R. The wave gear devices 72L and 72R have a well-known structure. The left and right electric motors 64L and 64R are arranged concentrically with the central axis A, and have high elliptical wave plugs 74L and 74R as input members. Wave flanges 76L, 76R fitted and fitted to the outer peripheral surfaces of the wave plugs 74L, 74R, and a thin-walled cylindrical flexible cylinder with a flange that has friction engagement with the outer peripheral surfaces of the wave bearings 76L, 76R and has outer teeth on the outer peripheral surface The external teeth members 78L and 78R and the high-rigidity ring-shaped internal teeth members 80L and 80R having internal teeth that mesh with the external teeth of the flexible external teeth members 78R and 78L. The internal gear members 80L and 80R are output members, and are fixedly connected to the left and right drive disks 48L and 48R by bolts 82.

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。   Thereby, the output rotations of the left and right electric motors 64L and 64R are decelerated by the left and right wave gear devices 72L and 72R, and are individually transmitted to the left and right drive disks 48L and 48R.

本実施例では、ウェーブプラグ74L、74R、ウェーブベアリング76L、76R、内歯部材80L、80Rは、ドライブディスク48L、48Rの円筒延長部483L、483Rの内側空間内に配置されている。このことと、電動モータ64L、64Rがドライブディスク48L、48Rの円筒部481L、481Rの内側空間内に配置されていることとが相俟って走行ユニット40の軸方向寸法の縮小化が図られる。 In this embodiment, the wave plugs 74L and 74R, the wave bearings 76L and 76R, and the internal teeth members 80L and 80R are disposed in the inner space of the cylindrical extensions 483L and 483R of the drive disks 48L and 48R. In combination with this, the electric motors 64L and 64R are arranged in the inner space of the cylindrical portions 481L and 481R of the drive disks 48L and 48R, so that the axial dimension of the traveling unit 40 can be reduced. .

左右のドライブディスク48L、48Rは、左右の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を中心軸線Aと同一あるいは近似の中心軸線上に支持している。換言すると、主輪84は、左右の複数個のドライブローラ56L、56Rによる円環状配置のローラ群によって左右両側より挟まれるようにして左右のドライブディスク48L、48Rより、中心軸線Aと同一あるいは近似の中心軸線上に無軸で支持され、自身の中心周りに回転(公転)可能になっている。   The left and right drive disks 48L and 48R support the main wheel 84 on the center axis that is the same as or approximate to the center axis A so as to be sandwiched from the left and right sides by an annular roller group of a plurality of left and right drive rollers 56L and 56R. . In other words, the main wheel 84 is the same as or approximate to the central axis A from the left and right drive disks 48L and 48R so as to be sandwiched from the left and right sides by a group of rollers arranged in an annular shape by a plurality of left and right drive rollers 56L and 56R. It is supported on the center axis of the shaft without axis, and can rotate (revolve) around its own center.

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の外周に嵌合装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によって回転可能に取り付けら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、接地するローラであり、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。   The main wheel 84 includes an endless annular ring body 86 formed of a prismatic body, a plurality of inner sleeves 88 fitted and mounted on the outer periphery of the ring body 86, and ball bearings 90 on the outer periphery of each inner sleeve 88. It comprises a plurality of driven rollers 92 that are rotatably mounted. The driven roller 92 is a grounding roller, and is configured by a metal cylindrical portion 92A that fits with the ball bearing 90 and a rubber cylindrical portion 92B that is vulcanized and bonded to the outer periphery of the metal cylindrical portion 92A. Yes.

ドリブンローラ92は、インナスリーブ88と共に環状体86の環方向(周方向)に複数個あり、自身の配置位置における環状体86の接線方向の軸線周りに回転(自転)可能になっている。   A plurality of driven rollers 92 are provided in the annular direction (circumferential direction) of the annular body 86 together with the inner sleeve 88, and can be rotated (rotated) around a tangential axis of the annular body 86 at the position where the driven roller 92 is disposed.

左右のドライブローラ56L、56Rは、外周面をもって主輪84の実質的な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。   The left and right drive rollers 56L and 56R come into contact with the outer peripheral surface of the rubber cylindrical portion 92B of the driven roller 92 that forms the substantial outer peripheral surface of the main wheel 84 with the outer peripheral surface, and the drive disks 48L and 48R rotate (propulsion) by friction. Force) to the driven roller 92.

ドリブンローラ92と左右のドライブローラ56L、56Rとの関係(個数)は、最下部分において接地しているドリブンローラ92には必ず少なくとも一組の左右のドライブローラ56L、56Rが接触し、ドライブローラ56L、56Rより、少なくとも接地状態にあるドリブンローラ92に常に推進力(回転力)が与えられる設定になっている。   Regarding the relationship (number) between the driven roller 92 and the left and right drive rollers 56L, 56R, at least one pair of the left and right drive rollers 56L, 56R is always in contact with the driven roller 92 that is grounded at the lowermost portion. 56L and 56R are set so that a propulsive force (rotational force) is always applied to at least the driven roller 92 in a grounded state.

左右のドライブローラ56L、56Rは、各々、主輪84の中心軸線(輪中心)周りの回転方向、より正確には、各ドライブローラ56L、56Rのドリブンローラ92との接触箇所における接線方向に対して、直交および平行の何れでもない方向に延在する中心軸線周りに回転自在に配置されている。つまり、左右のドライブローラ56L、56Rは、各々、主輪84の中心軸線周りの回転方向(公転方向)に対して傾斜し、ドライブディスク48L、48Rの回転軸線に対してねじれの関係をなす回転軸線を有し、ドライブディスク48L、48Rの中心軸線に対して平行でも直交でもない一つの仮想面に沿った回転面を有する。   The left and right drive rollers 56L and 56R are each in the rotational direction around the central axis (ring center) of the main wheel 84, more precisely, in the tangential direction at the contact point of the drive rollers 56L and 56R with the driven roller 92. Thus, it is rotatably arranged around a central axis extending in a direction that is neither orthogonal nor parallel. That is, the left and right drive rollers 56L and 56R are inclined with respect to the rotation direction (revolution direction) around the central axis of the main wheel 84, and rotate in a twisted relationship with the rotation axes of the drive disks 48L and 48R. It has an axis and has a plane of rotation along one imaginary plane that is neither parallel nor orthogonal to the central axis of the drive disks 48L, 48R.

換言すると、左右の各ドライブローラ56L、56Rの中心軸線は、ドリブンローラ92の中心軸相当の環状体86の半径線に対してある角度をもって傾いていると同時に、環状体86の中心線が接する仮想平面に対してある角度をもって傾いている。この三次元的な中心軸線の傾きにより、ドライブディスク48L、48Rにおけるドライブローラ56L、56Rの配置は、喩えると、ある角度の円錐面上に置かれた「はす歯傘歯車」の歯(歯すじ)の傾きに似ている。このことについて、より詳細な説明が必要ならば、国際公開2008/139740号パンフレットを参照されたい。   In other words, the center axis of each of the left and right drive rollers 56L and 56R is inclined at a certain angle with respect to the radial line of the annular body 86 corresponding to the central axis of the driven roller 92, and at the same time, the center line of the annular body 86 contacts. It is inclined at an angle with respect to the virtual plane. Due to this three-dimensional inclination of the central axis, the arrangement of the drive rollers 56L and 56R on the drive disks 48L and 48R can be compared with the teeth (teeth) of the “helical bevel gear” placed on a conical surface at a certain angle. It is similar to the slope of streaks. Please refer to the pamphlet of International Publication No. 2008/139740 if you need more detailed explanation about this.

本実施例では、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)回転速度を互いに違えると、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、この力に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の外表面には、これを捩る力が作用し、ドリブンローラ92が自身の中心軸線周りに回転(自転)することになる。   In the present embodiment, if the left and right drive disks 48L and 48R have different rotational directions and / or rotational speeds by the left and right electric motors 64L and 64R, the circumferential (tangential) direction of the drive disks 48L and 48R is caused by the rotational force. With respect to the force, a component force in a direction orthogonal to the force acts on the contact surface between the left and right drive rollers 56L, 56R and the driven roller 92. Due to this component force, a force that twists the driven roller 92 acts on the outer surface of the driven roller 92, and the driven roller 92 rotates (rotates) around its own central axis.

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、主輪84は全く公転せず、ドリブンローラ92の自転だけが生じる。これにより、主輪84には左右方向の走行力が加わることになり、倒立振子移動体は、左右方向に移動(真横移動)する。   The rotation of the driven roller 92 is determined by the rotational speed difference between the left and right drive disks 48L and 48R. For example, when the left and right drive disks 48L and 48R are rotated in the opposite directions at the same speed, the main wheel 84 does not revolve at all, and only the driven roller 92 rotates. As a result, a driving force in the left-right direction is applied to the main wheel 84, and the inverted pendulum moving body moves in the left-right direction (true lateral movement).

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が自転することがなく、主輪84が公転し、倒立振子移動体は、前進(直進)あるいは後進する。 On the other hand, when the rotation directions and rotation speeds of the left and right drive disks 48L and 48R are the same, the driven roller 92 does not rotate, the main wheel 84 revolves, and the inverted pendulum moving body moves forward ( Go straight) or go backward.

このように、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の回転速度および回転方向を独立に制御することにより、倒立振子移動体は、路面上で全方向へ移動することができる。   Thus, the inverted pendulum moving body can move in all directions on the road surface by independently controlling the rotation speed and rotation direction of the left and right drive disks 48L, 48R by the left and right electric motors 64L, 64R. .

上述の如く、左右のドライブディスク48L、48Rの駆動源である左右の電動モータ64L、64Rが、各々、左右のドライブディスク48L、48Rと同一軸線(中心軸線A)上に配置されているので、左右のドライブディスク48L、48Rと左右の電動モータ64L、64Rとを、一つの回転中心軸線上で、左右の波動歯車装置72L、72Rを介在させて駆動連結することができる。   As described above, the left and right electric motors 64L and 64R, which are the drive sources of the left and right drive disks 48L and 48R, are disposed on the same axis (center axis A) as the left and right drive disks 48L and 48R, respectively. The left and right drive disks 48L and 48R and the left and right electric motors 64L and 64R can be drive-connected on one rotation center axis via the left and right wave gear devices 72L and 72R.

これにより、左側の電動モータ64L、波動歯車装置72L、複数個のドライブローラ56Lを取り付けられたドライブディスク48Lと、右側の電動モータ64R、波動歯車装置72R、複数個のドライブローラ56Rを取り付けられたドライブディスク48Rとを、各々、一つの組立体(サブアッセンブリ)として構成することができる。   Thus, the left electric motor 64L, the wave gear device 72L, the drive disk 48L to which the plurality of drive rollers 56L are attached, the right electric motor 64R, the wave gear device 72R, and the plurality of drive rollers 56R are attached. Each of the drive disks 48R can be configured as one assembly (subassembly).

このサブアッセンブリ化により、左右のドライブディスク48L、48R、左右の電動モータ64L、64R、左右の波動歯車装置72L、72Rの下部フレーム10に対する取り付け、取り外しを一括して作業性よく行えるようになり、メンテナンス性が改善される。   With this sub-assembly, the left and right drive disks 48L and 48R, the left and right electric motors 64L and 64R, and the left and right wave gear devices 72L and 72R can be attached to and detached from the lower frame 10 in a batch with good workability. Maintainability is improved.

本実施例では、更に、左右のドライブディスク48L、48がクロスローラ軸受58によって連結されていることにより、図4に示されているように、上述の左右のサブアッセンブリを単一ユニット化、つまり、左右の電動モータ64L、64R、波動歯車装置72L、72R、ドライブディスク48L、48Rの全体を一つの組立体として取り扱うことができ、走行ユニット40の下部フレーム10に対する取り付け、取り外しを一括して更に作業性よく行えるようになる。   In this embodiment, since the left and right drive disks 48L and 48 are connected by a cross roller bearing 58, as shown in FIG. The left and right electric motors 64L and 64R, the wave gear devices 72L and 72R, and the drive disks 48L and 48R can be handled as a single assembly. It becomes possible to work with good workability.

これにより、電動モータ64L、64R、波動歯車装置72L、72Rを含む左右のドライブディスク48L、48Rの下部フレーム10に対する組み付け、取り外しの作業性がよくなる。   Thereby, the workability of assembling and removing the left and right drive disks 48L and 48R including the electric motors 64L and 64R and the wave gear devices 72L and 72R with respect to the lower frame 10 is improved.

また、左右の電動モータ64L、64Rが左右のドライブディスク48L、48Rの中心部に同軸配置されることにより、電動モータ64L、64Rがドライブディスク48L、48Rより径方向外方に離れた位置に配置される場合に比して、電動モータ64L、64Rを含む駆動系の占有スペースを削減できる。   In addition, the left and right electric motors 64L and 64R are coaxially arranged at the center of the left and right drive disks 48L and 48R, so that the electric motors 64L and 64R are arranged at positions spaced radially outward from the drive disks 48L and 48R. Compared with the case where it does, the occupation space of the drive system containing the electric motors 64L and 64R can be reduced.

これにより、コンパクトな設計が可能になり、走行ユニット40の小型化を図ることができる。特に、左右の電動モータ64L、64Rが左右のドライブディスク48L、48Rの一つの半径方向で見て左右のドライブローラ56L、56Rと軸線方向に重複する部分を含んでいることにより、走行ユニット40(摩擦式駆動装置)の左右方向の幅寸法を小さくできる。   Thereby, a compact design becomes possible and the traveling unit 40 can be downsized. In particular, the left and right electric motors 64L and 64R include a portion that overlaps the left and right drive rollers 56L and 56R in the axial direction when viewed in one radial direction of the left and right drive disks 48L and 48R. The width dimension in the left-right direction can be reduced.

また、左右の電動モータ64L、64Rが左右のドライブディスク48L、48Rの中心部に同軸配置されることにより、コンパクトな減速装置である波動歯車装置を用いることができ、このことによっても、走行ユニット40(摩擦式駆動装置)の小型化が図られる。   Further, since the left and right electric motors 64L and 64R are coaxially arranged at the center of the left and right drive disks 48L and 48R, a wave gear device which is a compact speed reducer can be used. 40 (friction type drive device) can be downsized.

本発明による走行ユニット40(摩擦式駆動装置)の他の実施例を、図6を参照して説明する。なお、図5において、図4に対応する部分は、図4に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。   Another embodiment of the traveling unit 40 (friction type driving device) according to the present invention will be described with reference to FIG. 5, parts corresponding to those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 4, and description thereof is omitted.

本実施例では、左右の波動歯車装置72L、72Rに代えて、左右の遊星歯車装置100L、100Rが用いられている。左右の遊星歯車装置100L、100Rは、サンギヤ10L、102Rと、サンギヤ102L、102Rと同心配置のリングギ104L、104Rと、ピニオンキャリヤ106L、106Rに自転可能に支持されてサンギヤ102L、102Rとリングギ104L、104Rとに噛合するプラネタリピニオン108L、108Rとにより構成された一般的な遊星歯車装置である。 In this embodiment, left and right planetary gear devices 100L and 100R are used instead of the left and right wave gear devices 72L and 72R. Left and right planetary gear 100L, 100R includes a sun gear 10L, 102R and the sun gear 102L, 102R concentric arrangement of Ringugi Ya 104L, 104R and pinion carrier 106L, are rotatably supports the 106R and the sun gear 102L, 102R and Ringugi ya This is a general planetary gear unit constituted by planetary pinions 108L and 108R meshing with 104L and 104R.

左右の遊星歯車装置100L、100Rは、サンギヤ102L、102Rを入力部材として左右の電動モータ64L、64Rのロータ軸70L、70Rに固定され、リングギ104L、104Rを出力部材として左右のドライブディスク48L、48Rに固定され、ピニオンキャリヤ106L、106Rを反力部材としてマウント部材42L、42Rに固定され、減速装置をなしている。 Left and right planetary gear 100L, 100R includes a sun gear 102L, the left and right electric motors 64L and 102R as the input member, a rotor shaft 70L of 64R, is fixed to 70R, Ringugi Ya 104L, the left and right drive disk 48L as an output member 104R, 48R is fixed to the mount members 42L and 42R using the pinion carriers 106L and 106R as reaction force members, thereby constituting a reduction gear.

これにより、左右の電動モータ64L、64Rの出力回転は、左右の遊星歯車装置100L、100R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。   As a result, the output rotations of the left and right electric motors 64L and 64R are decelerated by the left and right planetary gear units 100L and 100R, and are individually transmitted to the left and right drive disks 48L and 48R.

本実施例でも、左右のドライブディスク48L、48Rの駆動源である左右の電動モータ64L、64Rが、各々、左右のドライブディスク48L、48Rと同一軸線(中心軸線A)上に配置されている。   Also in the present embodiment, the left and right electric motors 64L and 64R, which are the drive sources of the left and right drive disks 48L and 48R, are disposed on the same axis (center axis A) as the left and right drive disks 48L and 48R, respectively.

これにより、左右のドライブディスク48L、48Rと左右の電動モータ64L、64Rとを、一つの回転中心軸線上で、左右の遊星歯車装置100L、100Rを介在させて駆動連結することができ、右側の電動モータ64L、波動歯車装置72L、複数個のドライブローラ56Lを取り付けられたドライブディスク48Lと、左側の電動モータ64R、波動歯車装置72R、複数個のドライブローラ56Rを取り付けられたドライブディスク48Rとを、各々、された一つの組立体(サブアッセンブリ)として構成することができる。   As a result, the left and right drive disks 48L and 48R and the left and right electric motors 64L and 64R can be driven and connected on one rotation center axis line with the left and right planetary gear units 100L and 100R interposed therebetween. An electric motor 64L, a wave gear device 72L, a drive disk 48L to which a plurality of drive rollers 56L are attached, a left electric motor 64R, a wave gear device 72R, and a drive disk 48R to which a plurality of drive rollers 56R are attached. , Each can be configured as a single assembly (subassembly).

このサブアッセンブリ化により、左右のドライブディスク48L、48R、左右の電動モータ64L、64R、左右の波動歯車装置72L、72Rの下部フレーム10に対する取り付け、取り外しを一括して作業性よく行えるようになり、メンテナンス性が改善される。   With this sub-assembly, the left and right drive disks 48L and 48R, the left and right electric motors 64L and 64R, and the left and right wave gear devices 72L and 72R can be attached to and detached from the lower frame 10 in a batch with good workability. Maintainability is improved.

また、本実施例でも、左右の電動モータ64L、64Rが左右のドライブディスク48L、48Rの一つの半径方向で見て左右のドライブローラ56L、56Rと軸線方向に重複する部分を含んでおり、この配置により、走行ユニット40(摩擦式駆動装置)の左右方向の幅寸法を小さくできる。   Also in the present embodiment, the left and right electric motors 64L, 64R include portions overlapping the left and right drive rollers 56L, 56R in the axial direction when viewed in one radial direction of the left and right drive disks 48L, 48R. By the arrangement, the width dimension in the left-right direction of the traveling unit 40 (friction type driving device) can be reduced.

10 下部フレーム
14L、14R ステップ
20 上部フレーム
30L、30R サドル
40 走行ユニット
42L、42R マウント部材
48L、48R ドライブディスク
56L、56R ドライブローラ
58 クロスローラ軸受
64L、64R 電動モータ
72L、72R 波動歯車装置
84 主輪
86 環状体
92 ドリブンローラ
100L、100R 遊星歯車装置
10 Lower frame 14L, 14R Step 20 Upper frame 30L, 30R Saddle 40 Travel unit 42L, 42R Mount member 48L, 48R Drive disk 56L, 56R Drive roller 58 Cross roller bearing 64L, 64R Electric motor 72L, 72R Wave gear device 84 Main wheel 86 annular body 92 driven roller 100L, 100R planetary gear device

Claims (5)

上部に乗員着座部と所定間隔をおいて対向する左右の側壁部とを具備したフレームと、A frame having left and right side walls facing the passenger seating portion at a predetermined interval on the upper portion;
環状体と前記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於ける前記環状体の接線方向の軸線周りに回転可能なドリブンローラとを含む主輪と、A main wheel including an annular body and a plurality of driven rollers arranged in the annular direction of the annular body and rotatable around a tangential axis of the annular body at each of the arrangement positions;
前記主輪の軸線方向の左右両側に互いに同一の軸線上に配置されて前記左右の側壁部に固定され、当該左右の側壁部間に位置する円筒状の左右のマウント部材と、Cylindrical left and right mounting members that are arranged on the same axis on both the left and right sides in the axial direction of the main wheel and are fixed to the left and right side walls, and located between the left and right side walls,
前記左右のマウント部材の外周に各々自身の中心軸線周りに回転可能に取り付けられた円環状の左右のドライブディスクと、Annular left and right drive disks attached to the outer circumferences of the left and right mount members so as to be rotatable around their own central axes; and
前記左右のドライブディスクの各々の外周に当該ドライブディスクの中心軸線に対してねじれの関係をなす軸線周りに回転可能に配置され、外周面をもって前記ドリブンローラの外周面に接触する複数個の左右のドライブローラと、A plurality of left and right drive disks are arranged on the outer periphery of each of the left and right drive disks so as to be rotatable about an axis that forms a twisted relationship with respect to the center axis of the drive disk, and have an outer peripheral surface that contacts the outer peripheral surface of the driven roller. A drive roller,
前記マウント部材の円筒状空間部に配置されて当該マウント部材に固定され、前記左右のドライブディスクを個々に当該ドライブディスクの中心軸線周りに回転駆動する左右の回転アクチュエータと、Left and right rotary actuators arranged in the cylindrical space of the mount member and fixed to the mount member, and individually driving the left and right drive disks around a central axis of the drive disk;
前記左右の回転アクチュエータと同一軸線上に前記環状体の内側空間に配置され、当該回転アクチュエータの回転を各々前記左右のドライブディスクに減速伝達する減速装置とを有し、A speed reducer that is disposed in the inner space of the annular body on the same axis as the left and right rotary actuators and transmits the rotation of the rotary actuators to the left and right drive disks, respectively.
前記左右の回転アクチュエータは、出力軸が左右方向の中央側において互いに対向するように前記左右のドライブディスクと同一軸線上に配置され、The left and right rotary actuators are arranged on the same axis as the left and right drive disks so that the output shafts face each other on the center side in the left-right direction,
前記減速装置は、波動歯車装置により構成され、入力部材であるウェーブプラグを前記回転アクチュエータの出力軸に直接に連結され、出力部材であるリング形状の内歯部材を前記ドライブディスクに直接に連結されている倒立振子型移動体。The speed reducer includes a wave gear device, and a wave plug as an input member is directly connected to an output shaft of the rotary actuator, and a ring-shaped internal gear member as an output member is directly connected to the drive disk. An inverted pendulum type moving body.
上部に乗員着座部と所定間隔をおいて対向する左右の側壁部とを具備したフレームと、A frame having left and right side walls facing the passenger seating portion at a predetermined interval on the upper portion;
環状体と前記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於ける前記環状体の接線方向の軸線周りに回転可能なドリブンローラとを含む主輪と、A main wheel including an annular body and a plurality of driven rollers arranged in the annular direction of the annular body and rotatable around a tangential axis of the annular body at each of the arrangement positions;
前記主輪の軸線方向の左右両側に互いに同一の軸線上に配置されて前記左右の側壁部に固定され、当該左右の側壁部間に位置する円筒状の左右のマウント部材と、Cylindrical left and right mounting members that are arranged on the same axis on both the left and right sides in the axial direction of the main wheel and are fixed to the left and right side walls, and located between the left and right side walls,
前記左右のマウント部材の外周に各々自身の中心軸線周りに回転可能に取り付けられた円環状の左右のドライブディスクと、Annular left and right drive disks attached to the outer circumferences of the left and right mount members so as to be rotatable around their own central axes; and
前記左右のドライブディスクの各々の外周に当該ドライブディスクの中心軸線に対してねじれの関係をなす軸線周りに回転可能に配置され、外周面をもって前記ドリブンローラの外周面に接触する複数個の左右のドライブローラと、A plurality of left and right drive disks are arranged on the outer periphery of each of the left and right drive disks so as to be rotatable about an axis that forms a twisted relationship with respect to the center axis of the drive disk, and have an outer peripheral surface that contacts the outer peripheral surface of the driven roller. A drive roller,
前記マウント部材の円筒状空間部に配置されて当該マウント部材に固定され、前記左右のドライブディスクを個々に当該ドライブディスクの中心軸線周りに回転駆動する左右の回転アクチュエータと、Left and right rotary actuators arranged in the cylindrical space of the mount member and fixed to the mount member, and individually driving the left and right drive disks around a central axis of the drive disk;
前記左右の回転アクチュエータと同一軸線上に前記環状体の内側空間に配置されて当該回転アクチュエータの回転を各々前記左右のドライブディスクに減速伝達する減速装置とを有し、A speed reduction device disposed on the same axis as the left and right rotary actuators in the inner space of the annular body and transmitting the rotation of the rotary actuators to the left and right drive disks, respectively.
前記左右の回転アクチュエータは、出力軸が左右方向の中央側において互いに対向するように前記左右のドライブディスクと同一軸線上に配置され、The left and right rotary actuators are arranged on the same axis as the left and right drive disks so that the output shafts face each other on the center side in the left-right direction,
前記減速装置は、遊星歯車装置により構成され、入力部材であるサンギヤを前記回転アクチュエータの前記出力軸に直接に連結され、出力部材であるリングギヤを前記ドライブディスクに直接に連結されている倒立振子型移動体。The speed reducer is an inverted pendulum type comprising a planetary gear device, wherein a sun gear as an input member is directly connected to the output shaft of the rotary actuator, and a ring gear as an output member is directly connected to the drive disk. Moving body.
前記フレームは、下部の左右両側に乗員の足部を受け持つ左右のステップを具備している請求項1または2に記載の倒立振子型移動体。The inverted pendulum type moving body according to claim 1, wherein the frame includes left and right steps that handle a foot part of an occupant on both left and right sides of the lower part. 前記左右の回転アクチュエータは、前記左右のドライブディスクの一つの半径方向で見て、前記左右のドライブローラと前記ドライブディスクの前記軸線方向に重複する部分を含んでいる請求項1から3の何れか一項に記載の倒立振子型移動体。 The left and right rotary actuators include a portion that overlaps in the axial direction of the left and right drive rollers and the drive disk when viewed in one radial direction of the left and right drive disks . The inverted pendulum type moving body according to one item . 前記左右のドライブディスクの径方向と軸線方向の少なくとも一方の相対変位を規制して当該左右のドライブディスクを相対回転可能に連結する連結機構を有する請求項1からの何れか一項に記載の倒立振子型移動体。 According to any one of claims 1 to 4 having a coupling mechanism for relatively rotatably connecting the left and right drive disc to regulate at least one of the relative displacement in the radial direction and the axis direction of the left and right drive disk Inverted pendulum type moving body.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2976548B1 (en) * 2011-06-17 2013-06-07 Univ Paris Sud 11 GYROPODE "HUBLESS" OF SIMPLIFIED STRUCTURE
JP5687174B2 (en) * 2011-11-24 2015-03-18 本田技研工業株式会社 Traveling wheel, friction type driving device and omnidirectional moving device for omnidirectional moving device
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KR101676583B1 (en) * 2015-12-01 2016-11-15 주식회사 이에스지 Paddle wheel provided with a power transmission gear
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02103879U (en) * 1989-02-03 1990-08-17
JP2954268B2 (en) * 1990-03-28 1999-09-27 株式会社日立製作所 Self-propelled trolley
JP4003082B2 (en) * 2005-07-15 2007-11-07 株式会社相愛 Omni-directional wheel and omni-directional moving device
JP2008057702A (en) * 2006-08-31 2008-03-13 Jtekt Corp Deflective meshing type gear device, housing of deflective meshing type gear device and method of manufacturing internal tooth gear of deflective meshing type gear device
JP5113404B2 (en) * 2007-03-01 2013-01-09 株式会社ミツバ Differential caster
US8342270B2 (en) * 2007-04-20 2013-01-01 Honda Motor Co., Ltd. Omni-directional drive device and omni-directional vehicle using the same

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