JP7276241B2

JP7276241B2 - 伸縮機構及び移動体

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Publication number: JP7276241B2
Application number: JP2020080137A
Authority: JP
Inventors: 博隆古村
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2020-04-30
Filing date: 2020-04-30
Publication date: 2023-05-18
Anticipated expiration: 2040-04-30
Also published as: US11486476B2; US20210341040A1; JP2021173392A; CA3116545A1; CN113586682A; CN113586682B

Description

本開示は、伸縮機構及び移動体に関し、例えば、送引部が一方に回転することで伸長し、送引部が他方に回転することで収縮する伸縮部を有する伸縮機構及び移動体に関する。

例えば、特許文献１に開示されている伸縮機構は、長辺に沿って係合ピンが設けられた第１のベルトと、長辺に沿って係合孔が設けられた第２のベルトと、を有する伸縮部、周面に螺旋状の溝部が形成され、回転する送引部、及びこららの伸縮部並びに送引部を支持する基台部を備えている。

このような伸縮機構においては、第１のベルトと第２のベルトとが相互にずれて係合ピンが係合孔に係合され、送引部の溝部に係合ピンが挿入された状態で、送引部が一方に回転すると、第１のベルト及び第２のベルトが送り出されて螺旋状に巻回されることで伸縮部が伸長する。一方、送引部が他方に回転すると、第１のベルト及び第２のベルトが引き込まれて巻回した状態がほどけつつ伸縮部が収縮する。

特許第４６０７７７２号公報

本出願人は、以下の課題を見出した。特許文献１の伸縮機構は、伸縮部が伸縮する構成とされているが、伸縮部が旋回する構成とされていない。

本開示は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、伸縮部が旋回可能な伸縮機構及び移動体を実現する。

本開示の一態様に係る伸縮機構は、送引部が一方に回転することで伸長し、前記送引部が他方に回転することで収縮する伸縮部を有する伸縮機構であって、
前記送引部に駆動力を伝達可能に接続される第１の駆動源と、
前記送引部と当該送引部を回転可能に支持する旋回部とに歯車群を介して駆動力を伝達可能に接続される第２の駆動源と、
を備え、
前記第１の駆動源によって前記送引部を回転させるために当該送引部に伝達される回転速度と、前記第２の駆動源によって前記送引部を回転させるために当該送引部に伝達される回転速度と、が等しい場合、前記旋回部を介して前記伸縮部が旋回し、
前記第１の駆動源によって前記送引部を回転させるために当該送引部に伝達される回転速度と、前記第２の駆動源によって前記送引部を回転させるために当該送引部に伝達される回転速度と、が異なる場合、前記伸縮部が伸縮する。
このような構成においては、第１の駆動部及び第２の駆動部によって伸縮部の伸縮動作と旋回動作とを実現することができる。

上述の伸縮機構において、
前記歯車群は、
前記第２の駆動源から駆動力が入力される第１の歯車と、
前記旋回部に回転可能に支持される遊星歯車と、
を備え、
前記遊星歯車は、
前記第１の歯車の内周面に形成された歯部に駆動力を伝達可能に接続される第２の歯車と、
前記送引部の外周面に形成された歯部に駆動力を伝達可能に接続される第３の歯車と、
前記旋回部に回転可能に支持され、前記第２の歯車及び前記第３の歯車が固定される回転軸と、
を有することが好ましい。

上述の伸縮機構において、前記伸縮部は、前記送引部が一方に回転して第１のベルト及び第２のベルトが送り出されることで相互に係合しつつ螺旋状に巻回されて伸長し、前記送引部が他方に回転して前記第１のベルト及び前記第２のベルトが引き込まれることで相互に係合して巻回した状態がほどけつつ収縮することが好ましい。

本開示の一態様に係る移動体は、上述の伸縮機構を備える。

本開示によれば、伸縮部が旋回可能な伸縮機構及び移動体を実現できる。

実施の形態の移動体を模式的に示す斜視図である。実施の形態の移動体を模式的に示す側面図である。実施の形態の伸縮機構を示す斜視図である。実施の形態の伸縮機構を示す平面図である。実施の形態の伸縮機構を示す水平断面図である。実施の形態の伸縮機構を示す縦断面図である。実施の形態の伸縮部を説明するための図である。実施の形態の伸縮機構のメインシャフトなどを示す斜視図である。実施の形態の伸縮機構のスクリューシャフトを示す斜視図である。実施の形態の伸縮機構のベルトガイドを示す斜視図である。実施の形態の伸縮機構の第１のベルトホルダーを示す斜視図である。実施の形態の伸縮機構の第１のローラー保持部を示す斜視図である。実施の形態の伸縮機構のローラーユニットを示す斜視図である。実施の形態の伸縮機構における第２の駆動部の駆動伝達部を説明するための斜視図である。実施の形態の伸縮機構における第２の駆動部の駆動伝達部を説明するための平面図である。実施の形態の伸縮機構における第２の駆動部の遊星ギヤ周辺を拡大して示す断面図である。

以下、本開示を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。但し、本開示が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。

＜実施の形態１＞
先ず、本実施の形態の伸縮機構を採用した移動体の基本構成を説明する。図１は、本実施の形態の移動体を模式的に示す斜視図である。図２は、本実施の形態の移動体を模式的に示す側面図である。

本実施の形態の移動体１は、図１及び図２に示すように、伸縮機構２及び駆動部３を備えている。伸縮機構２は、伸縮部４及び基台部５を備えている。伸縮部４は、詳細は後述するが、テレスコピック式の伸縮可能な筒状体であり、例えば、当該伸縮部４の上端部にプレート６が設けられている。

基台部５は、詳細は後述するが、伸縮部４を伸縮可能に支持する。基台部５の下面における前端部及び後端部には、例えば、自在キャスター５ａが設けられている。基台部５は、例えば、カバー７によって覆われているとよい。ここで、図１及び図２では、移動体１の構成が明確になるように、プレート６やカバー７を二点鎖線で示している。

駆動部３は、左右の駆動輪３ａ及び図示を省略したモーター（駆動源）などを備えている。左右の駆動輪３ａ及びモーターなどは、基台部５に支持されている。このような移動体１は、例えば、左右の駆動輪３ａを個別に回転駆動することで、前進、後進及び旋回する。そして、伸縮部４が上下方向に伸縮することで、プレート６が上下方向に変位する。ちなみに、移動体１は、自立制御によって動作してもよく、外部からの指示によって動作してもよい。

次に、本実施の形態の伸縮機構２の構成を詳細に説明する。図３は、本実施の形態の伸縮機構を示す斜視図である。図４は、本実施の形態の伸縮機構を示す平面図である。図５は、本実施の形態の伸縮機構を示す水平断面図である。図６は、本実施の形態の伸縮機構を示す縦断面図である。図７は、本実施の形態の伸縮部を説明するための図である。図８は、本実施の形態の伸縮機構のメインシャフトなどを示す斜視図である。図９は、本実施の形態の伸縮機構のスクリューシャフトを示す斜視図である。図１０は、本実施の形態の伸縮機構のベルトガイドを示す斜視図である。図１１は、本実施の形態の伸縮機構の第１のベルトホルダーを示す斜視図である。図１２は、本実施の形態の伸縮機構の第１のローラー保持部を示す斜視図である。図１３は、本実施の形態の伸縮機構のローラーユニットを示す斜視図である。

本実施の形態の伸縮機構２は、既に上述したが、図３乃至図６に示すように、伸縮部４及び基台部５を備えている。伸縮部４は、図７に示すように、第１のベルト１１及び第２のベルト１２を備えている。第１のベルト１１は、例えば、鋼製の帯状体であり、向かい合う長辺に沿って略等しい間隔で係合ピン１１ａが設けられている。第２のベルト１２は、例えば、第１のベルト１１と等しい太さの鋼製の帯状体であり、向かい合う長辺に沿って、係合ピン１１ａのピッチに対応するように係合孔１２ａが設けられている。

このような第１のベルト１１及び第２のベルト１２は、予め第１のベルト１１の内側に第２のベルト１２が配置され、相互にずれた状態で螺旋状に巻かれて伸縮部４を形成する。このとき、第１のベルト１１の係合ピン１１ａは、伸縮部４の内側に向かって突出し、第１のベルト１１の上辺の係合ピン１１ａが当該第１のベルト１１に対して上側にずらして配置された第２のベルト１２の下辺の係合孔１２ａに係合され、第１のベルト１１の下辺の係合ピン１１ａが当該第１のベルト１１に対して下側にずらして配置された第２のベルト１２の上辺の係合孔１２ａに係合される。

基台部５は、図３乃至図６に示すように、フレーム２１、メインシャフト（旋回部）２２、第１のローラー保持部２３、スクリューシャフト（送引部）２４、ベルトガイド２５、第１のベルトホルダー２６、第２のベルトホルダー２７、第２のローラー保持部２８、第１のローラーユニット２９、第２のローラーユニット３０、第１の駆動部３１及び第２の駆動部３２を備えている。ここで、図３乃至図６では、伸縮機構２の構成が明確になるように、フレーム２１を二点鎖線で示している。

フレーム２１は、図３に示すように、第１のプレート２１ａ、第２のプレート２１ｂ及び支柱２１ｃを備えている。第１のプレート２１ａは、略平坦な上面を有する板状体である。第２のプレート２１ｂは、略平坦な上面を有する板状体であり、第１のプレート２１ａに対して上側に配置されている。そして、第２のプレート２１ｂには、貫通孔が形成されている。支柱２１ｃは、第１のプレート２１ａの縁部に配置されており、第１のプレート２１ａと第２のプレート２１ｂとを連結する。

メインシャフト２２は、図８に示すように、筒状部２２ａ及び当該筒状部２２ａの下端部から外側に突出するフランジ部２２ｂを備えており、メインシャフト２２の下端部が第１のプレート２１ａに回転可能に支持されている。このようなメインシャフト２２における筒状部２２ａの上端部は、図６に示すように、フレーム２１における第２のプレート２１ｂの貫通孔に通された状態で当該第２のプレート２１ｂから上側に突出している。

第１のローラー保持部２３は、図８に示すように、筒状体であり、当該第１のローラー保持部２３の外周面に上下方向に延在する溝部２３ａが形成されている。溝部２３ａは、例えば、第１のローラー保持部２３の周方向で略等しい間隔で配置されている。このような第１のローラー保持部２３は、メインシャフト２２における筒状部２２ａの上端部に固定されている。

スクリューシャフト２４は、図９に示すように、筒状部２４ａ及びフランジ部２４ｂを備えている。筒状部２４ａの外周面には、第１のベルト１１の係合ピン１１ａが挿入される、螺旋状の溝部２４ｃが形成されている。フランジ部２４ｂは、筒状部２４ａの下端部から外側に突出している。

そして、図６に示すように、スクリューシャフト２４の内部にメインシャフト２２の筒状部２２ａが通され、当該メインシャフト２２に対してスクリューシャフト２４が回転可能な状態で、メインシャフト２２のフランジ部２２ｂと第１のローラー保持部２３との間に配置されている。

ベルトガイド２５は、図１０に示すように、筒状体を基本形態としており、第１の外径を有する第１の部分２５ａ、及び第１の外径に対して小さい第２の外径を有し、第１の部分２５ａに対して上側に配置された第２の部分２５ｂを備えている。

ベルトガイド２５の第１の部分２５ａには、第２のベルト１２が通される開口部２５ｃが形成されている。ベルトガイド２５の第２の部分２５ｂには、第１のベルト１１が通される開口部２５ｄが形成されている。

そして、図６に示すように、ベルトガイド２５の内部にスクリューシャフト２４の筒状部２４ａが通され、ベルトガイド２５の下端部がスクリューシャフト２４のフランジ部２４ｂに固定されている。

これにより、スクリューシャフト２４とベルトガイド２５とは、メインシャフト２２を中心に回転可能である。このとき、スクリューシャフト２４の筒状部２４ａの外周面とベルトガイド２５の内周面との間には、第１のベルト１１と第２のベルト１２とが重ねられた状態で通過することができる隙間が形成されている。

第１のベルトホルダー２６は、伸縮部４を形成する前のベルト状態の第２のベルト１２を収容する。第１のベルトホルダー２６は、図１１に示すように、有底の筒状体を基本形態としており、第１のベルトホルダー２６の底部に貫通孔２６ａが形成されている。

そして、図６に示すように、第１のベルトホルダー２６の貫通孔２６ａにベルトガイド２５が通され、ベルトガイド２５に対して第１のベルトホルダー２６が回転可能な状態で、第１のベルトホルダー２６がスクリューシャフト２４のフランジ部２４ｂに支持されている。

第２のベルトホルダー２７は、伸縮部４を形成する前のベルト状態の第１のベルト１１を収容する。第２のベルトホルダー２７は、第１のベルトホルダー２６と略等しい形状とされており、第２のベルトホルダー２７の底部に貫通孔２７ａが形成されている。

第２のベルトホルダー２７は、図６に示すように、第１のベルトホルダー２６に対して上側に配置されている。そして、第２のベルトホルダー２７の貫通孔２７ａにベルトガイド２５が通され、ベルトガイド２５に対して第２のベルトホルダー２７が回転可能な状態で、第２のベルトホルダー２７がベルトガイド２５における第１の部分２５ａと第２の部分２５ｂとの段差部に支持されている。

第２のローラー保持部２８は、図１２に示すように、筒状部２８ａ及びフランジ部２８ｂを備えている。筒状部２８ａは、第１のローラー保持部２３の外径に対して大きい内径を有し、筒状部２８ａの内周面に上下方向に延在する溝部２８ｃが形成されている。溝部２８ｃは、例えば、筒状部２８ａの周方向で略等しい間隔で配置されている。フランジ部２８ｂは、筒状部２８ａの下端部から外側に突出するように形成されている。

そして、図６に示すように、第２のローラー保持部２８の内部に第１のローラー保持部２３が通された状態で、第２のローラー保持部２８のフランジ部２８ｂがフレーム２１の第２のプレート２１ｂに固定されている。このとき、図５に示すように、第１のローラー保持部２３の溝部２３ａと第２のローラー保持部２８の溝部２８ｃとは、大凡、対向するように配置されているとよい。

第１のローラーユニット２９は、図１３に示すように、ローラー２９ａ及び固定治具２９ｂを備えている。ローラー２９ａは、略水平方向に延在する回転軸２９ｃを中心に回転可能であり、上下方向に複数並べられている。

固定治具２９ｂは、当該固定治具２９ｂを上下方向から見て略Ｃ字形状に形成されており、固定治具２９ｂの内部にローラー２９ａが配置された状態で、回転軸２９ｃを介してローラー２９ａを支持する。このような第１のローラーユニット２９は、第１のローラー保持部２３の溝部２３ａに嵌め込まれて固定されている。

第２のローラーユニット３０は、第１のローラーユニット２９と等しい構成とされているため、詳細な説明を省略するが、上下方向に複数並べられたローラー３０ａが回転軸３０ｃを介して固定治具３０ｂに回転可能に固定された構成である。このような第２のローラーユニット３０は、図１２に示すように、第２のローラー保持部２８の溝部２８ｃに嵌め込まれて固定されている。

このとき、第１のローラーユニット２９のローラー２９ａと、第２のローラーユニット３０のローラー３０ａと、の間には、第１のベルト１１と第２のベルト１２とを重ねた状態で通過することができる隙間が形成されており、当該隙間を上下方向から見た場合、スクリューシャフト２４の筒状部２４ａの外周面とベルトガイド２５の内周面との隙間と略重なるように配置されている。

そして、第１のベルト１１と第２のベルト１２とが重なった状態で第１のローラーユニット２９のローラー２９ａと第２のローラーユニット３０のローラー３０ａとの隙間を通過した際に、第１のローラーユニット２９のローラー２９ａが第２のベルト１２の内周面と接触し、第２のローラーユニット３０のローラー３０ａが第１のベルト１１の外周面に接触するように、第１のローラーユニット２９のローラー２９ａ及び第２のローラーユニット３０のローラー３０ａが配置されている。

第１の駆動部３１は、図６に示すように、モーター（第１の駆動源）３１ａ及び駆動伝達部３１ｂを備えている。モーター３１ａは、詳細な図示を省略するが、フレーム２１の第２のプレート２１ｂに支持されている。駆動伝達部３１ｂは、ピニオンギヤ３１ｃ、プーリー３１ｄ及びベルト３１ｅを備えている。

ピニオンギヤ３１ｃは、モーター３１ａの出力軸に固定されている。プーリー３１ｄは、外周面に歯部が形成されたリングギヤであり、プーリー３１ｄの内周部がベルトガイド２５の上端部に駆動力を伝達可能に固定されている。ベルト３１ｅは、ベルト３１ｅの内周面に歯部が形成された無端ベルトであり、ピニオンギヤ３１ｃとプーリー３１ｄとに掛け渡されている。

第２の駆動部３２は、図６に示すように、モーター（第２の駆動源）３２ａ及び駆動伝達部３２ｂを備えている。モーター３２ａは、詳細な図示を省略するが、フレーム２１の第１のプレート２１ａに支持されている。駆動伝達部３２ｂは、ピニオンギヤ３２ｃ、リングギヤ（第１の歯車）３２ｄ、外歯部３２ｅ、遊星ギヤ３２ｆ及びベルト３２ｇを備えている。

図１４は、本実施の形態の伸縮機構における第２の駆動部の駆動伝達部を説明するための斜視図である。図１５は、本実施の形態の伸縮機構における第２の駆動部の駆動伝達部を説明するための平面図である。図１６は、本実施の形態の伸縮機構における第２の駆動部の遊星ギヤ周辺を拡大して示す断面図である。

ピニオンギヤ３２ｃは、図６に示すように、モーター３２ａの出力軸に固定されている。リングギヤ３２ｄは、図６及び図１６に示すように、メインシャフト２２のフランジ部２２ｂに回転可能に支持されており、リングギヤ３２ｄの外周面及び内周面に歯部が形成されている。外歯部３２ｅは、スクリューシャフト２４のフランジ部２４ｂの外周面に形成されている。

遊星ギヤ３２ｆは、図１４及び図１６に示すように、回転軸３２ｈ、第１のギヤ部（第２の歯車）３２ｉ及び第２のギヤ部（第３の歯車）３２ｊを備えている。回転軸３２ｈは、上下方向に延在しており、回転軸３２ｈの下端部がメインシャフト２２のフランジ部２２ｂに回転可能に支持されている。第１のギヤ部３２ｉは、図１４乃至図１６に示すように、回転軸３２ｈに設けられた歯車であり、リングギヤ３２ｄの内周面に形成された歯部に噛み合わされている。

第２のギヤ部３２ｊは、図１４及び図１６に示すように、回転軸３２ｈに設けられた歯車であり、スクリューシャフト２４のフランジ部２４ｂに形成された外歯部３２ｅに噛み合わされている。このとき、図示例では、第２のギヤ部３２ｊが第１のギヤ部３２ｉに対して上側に配置されているが、第２のギヤ部３２ｊが第１のギヤ部３２ｉに対して下側に配置されていてもよい。

このような第１の駆動部３１及び第２の駆動部３２は、第１の駆動部３１によってスクリューシャフト２４を回転させるために当該スクリューシャフト２４に伝達される回転速度と、第２の駆動部３２によってスクリューシャフト２４を回転させるために当該スクリューシャフト２４に伝達される回転速度と、が等しい場合、メインシャフト２２を介して伸縮部４が旋回し、相互の回転速度が異なる場合、伸縮部４が伸縮する。

言い換えると、第１の駆動部３１によるスクリューシャフト２４を回転させるための当該スクリューシャフト２４の回転速度と、第２の駆動部３２によるスクリューシャフト２４を回転させるための当該スクリューシャフト２４の回転速度と、が等しい場合、メインシャフト２２を介して伸縮部４が旋回し、相互の回転速度が異なる場合、伸縮部４が伸縮する。ここで、「回転速度」は、移動体１を上側から見て、スクリューシャフト２４の一方への回転を「＋」とし、スクリューシャフト２４の他方への回転を「－」とするものである。

この場合、第１の駆動部３１及び第２の駆動部３２は、例えば、以下の条件を満たすとよい。伸縮部４の伸縮動作は、メインシャフト２２とスクリューシャフト２４との回転量の差となるので、以下の＜数１＞で表すことができる。

ここで、ｖ_ｐは伸縮部４の伸縮速度、ｐはスクリューシャフト２４の溝部２４ｃのピッチ長さ、ω_ｓはスクリューシャフト２４の回転速度、ω_ｍはメインシャフト２２の回転速度を示す。

このとき、メインシャフト２２に対するフレーム２１の回転速度ω_ｐは、メインシャフト２２の回転速度に一致するので、以下の＜数２＞で表すことができる。

そして、遊星ギヤ３２ｆの関係から以下の＜数３＞を満たす。

ここで、Ｚ_１は遊星ギヤ３２ｆの第２のギヤ部３２ｊの歯数、Ｚ_ｓはスクリューシャフト２４のフランジ部２４ｂに形成された外歯部３２ｅの歯数、ω_ｙは遊星ギヤ３２ｆの自転速度、ω_ｉはリングギヤ３２ｄの回転速度、Ｚ_２は遊星ギヤ３２ｆの第１のギヤ部３２ｉの歯数、Ｚ_ｉはリングギヤ３２ｄの内周面に形成された歯部の歯数を示す。

このとき、＜数４＞と仮定する。

以上から、ω_ｙを消去して＜数５＞を導き出すことができる。

よって、＜数６＞とすると、＜数７＞を導き出すことができる。

逆行列を用いれば、＜数８＞で表すことができる。

また、静力学的関係から＜数９＞で表すことができる。

ここで、τ_ｓはスクリューシャフト２４に入力されるトルク、τ_ｉはリングギヤ３２ｄに入力されるトルク、Ｆ_ｐは伸縮部４の伸縮力、Ｔ_Ｐはメインシャフト２２に対するフレーム２１の出力トルクを示す。

そして、伸縮部４が伸縮動作のみの場合、以下の＜数１０＞及び＜数１１＞の条件を満たすと、＜数１２＞及び＜数１３＞で表すことができる。

一方、伸縮部４が旋回動作のみの場合、以下の＜数１４＞及び＜数１５＞の条件を満たすと、＜数１６＞及び＜数１７＞で表すことができる。

したがって、伸縮部４の伸縮動作及び旋回動作の何れの場合においても、第１の駆動部３１のモーター３１ａと第２の駆動部３２のモーター３２ａとの出力を合成することができる。

なお、途中で仮定した＜数４＞は、第１の駆動部３１のモーター３１ａ及び第２の駆動部３２のモーター３２ａから同等の出力を得られる場合に上記の関係を得るためのものであるため、第１の駆動部３１のモーター３１ａと第２の駆動部３２のモーター３２ａとの出力が異なる場合などは、必ずしも＜数４＞を満たす必要はない。

次に、本実施の形態の伸縮機構２の伸縮部４が伸縮する際の動作を説明する。第１の駆動部３１によってスクリューシャフト２４を回転させるために当該スクリューシャフト２４に伝達される回転速度と、第２の駆動部３２によってスクリューシャフト２４を回転させるために当該スクリューシャフト２４に伝達される回転速度と、が異なるように、第１の駆動部３１のモーター３１ａ及び第２の駆動部３２のモーター３２ａを回転駆動させ、第１の駆動部３１の駆動伝達部３１ｂ及びベルトガイド２５を介してモーター３１ａの回転駆動力をスクリューシャフト２４に伝達すると共に、第２の駆動部３２の駆動伝達部３２ｂを介してモーター３２ａの回転駆動力をメインシャフト２２及びスクリューシャフト２４に伝達する。

これにより、メインシャフト２２に対してスクリューシャフト２４が差動回転し、スクリューシャフト２４の回転に伴って、第１のベルト１１及び第２のベルト１２が引き出されて螺旋状に巻回しつつ伸縮部４が伸長、又は第１のベルト１１と第２のベルト１２とが係合して巻回した状態がほどけつつ伸縮部４が収縮する。

このとき、本実施の形態の移動体１及び伸縮機構２においては、伸縮部４の下部を当該伸縮部４の厚さ方向で第１のローラーユニット２９のローラー２９ａと第２のローラーユニット３０のローラー３０ａとで挟み込むため、伸縮部４の振れを抑制することができる。

次に、本実施の形態の伸縮機構２の伸縮部４が旋回する際の動作を説明する。第１の駆動部３１によってスクリューシャフト２４を回転させるために当該スクリューシャフト２４に伝達される回転速度と、第２の駆動部３２によってスクリューシャフト２４を回転させるために当該スクリューシャフト２４に伝達される回転速度と、が等しくなるように、第１の駆動部３１のモーター３１ａ及び第２の駆動部３２のモーター３２ａを回転駆動させ、第１の駆動部３１の駆動伝達部３１ｂ及びベルトガイド２５を介してモーター３１ａの回転駆動力をスクリューシャフト２４に伝達すると共に、第２の駆動部３２の駆動伝達部３２ｂを介してモーター３２ａの回転駆動力をメインシャフト２２及びスクリューシャフト２４に伝達する。

これにより、メインシャフト２２とスクリューシャフト２４とが等しく回転し、メインシャフト２２、スクリューシャフト２４、ベルトガイド２５及び伸縮部４が一体的に回転し、その結果、基台部５に対して伸縮部４が旋回する。

このように本実施の形態の移動体１及び伸縮機構２においては、第１の駆動部３１及び第２の駆動部３２によって伸縮部４の伸縮動作と旋回動作とを実現することができる。しかも、第１の駆動部３１のモーター３１ａと第２の駆動部３２のモーター３２ａとの出力を合成して、伸縮部４の伸縮動作と旋回動作とを実現することができる。そのため、２個のモーターを用いて、各々のモーターの出力で個別に伸縮部４の伸縮動作と旋回動作とを実現する場合に比べて、モーター３１ａ、３２ａを小型化することができ、その結果、移動体１の小型化及び軽量化に寄与できる。

本開示は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
例えば、上記実施の形態の伸縮部４は、テレスコピック式の伸縮部を例に説明したが、伸縮部４は送引部の回転によって伸縮可能な構成であればよい。
例えば、上記実施の形態の伸縮機構２は、第１のローラーユニット２９及び第２のローラーユニット３０を備えているが、第１のローラーユニット２９及び第２のローラーユニット３０を省略してもよい。
例えば、上記実施の形態の第１の駆動部３１及び第２の駆動部３２は、例示であり、第１の駆動源３１によってスクリューシャフト２４を回転させるために当該スクリューシャフト２４に伝達される回転速度と、第２の駆動源３２によってスクリューシャフト２４を回転させるために当該スクリューシャフト２４に伝達される回転速度と、が等しい場合、メインシャフト２２を介して伸縮部４が旋回し、相互が異なる場合、伸縮部４が伸縮する構成であればよい。

１移動体
２伸縮機構
３駆動部、３ａ駆動輪
４伸縮部
５基台部、５ａ自在キャスター
６プレート
７カバー
１１第１のベルト、１１ａ係合ピン
１２第２のベルト、１２ａ係合孔
２１フレーム、２１ａ第１のプレート、２１ｂ第２のプレート、２１ｃ支柱
２２メインシャフト、２２ａ筒状部、２２ｂフランジ部
２３ローラー保持部、２３ａ溝部
２４スクリューシャフト、２４ａ筒状部、２４ｂフランジ部、２４ｃ溝部
２５ベルトガイド、２５ａ第１の部分、２５ｂ第２の部分、２５ｃ、２５ｄ開口部
２６第１のベルトホルダー、２６ａ貫通孔
２７第２のベルトホルダー、２７ａ貫通孔
２８第１のローラー保持部、２８ａ筒状部、２８ｂフランジ部、２８ｃ溝部
２９第１のローラーユニット、２９ａローラー、２９ｂ固定治具、２９ｃ回転軸
３０第２のローラーユニット、３０ａローラー、３０ｂ固定治具、３０ｃ回転軸
３１第１の駆動部
３１ａモーター
３１ｂ駆動伝達部、３１ｃピニオンギヤ、３１ｄプーリー、３１ｅベルト
３２第２の駆動部
３２ａモーター
３２ｂ駆動伝達部
３２ｃピニオンギヤ
３２ｄリングギヤ
３２ｅ外歯部
３２ｆ遊星ギヤ、３２ｈ回転軸、３２ｉ第１のギヤ部、３２ｊ第２のギヤ部
３２ｇベルト

Claims

送引部が一方に回転することで伸長し、前記送引部が他方に回転することで収縮する伸縮部を有する伸縮機構であって、
前記送引部に駆動力を伝達可能に接続される第１の駆動源と、
前記送引部と当該送引部を回転可能に支持する旋回部とに歯車群を介して駆動力を伝達可能に接続される第２の駆動源と、
を備え、
前記第１の駆動源によって前記送引部を回転させるために当該送引部に伝達される回転速度と、前記第２の駆動源によって前記送引部を回転させるために当該送引部に伝達される回転速度と、が等しい場合、前記旋回部を介して前記伸縮部が旋回し、
前記第１の駆動源によって前記送引部を回転させるために当該送引部に伝達される回転速度と、前記第２の駆動源によって前記送引部を回転させるために当該送引部に伝達される回転速度と、が異なる場合、前記伸縮部が伸縮する、伸縮機構。
前記歯車群は、
前記第２の駆動源から駆動力が入力される第１の歯車と、
前記旋回部に回転可能に支持される遊星歯車と、
を備え、
前記遊星歯車は、
前記第１の歯車の内周面に形成された歯部に駆動力を伝達可能に接続される第２の歯車と、
前記送引部の外周面に形成された歯部に駆動力を伝達可能に接続される第３の歯車と、
前記旋回部に回転可能に支持され、前記第２の歯車及び前記第３の歯車が固定される回転軸と、
を有する、請求項１に記載の伸縮機構。
前記伸縮部は、前記送引部が一方に回転して第１のベルト及び第２のベルトが送り出されることで相互に係合しつつ螺旋状に巻回されて伸長し、前記送引部が他方に回転して前記第１のベルト及び前記第２のベルトが引き込まれることで相互に係合して巻回した状態がほどけて収縮する、請求項１又は２に記載の伸縮機構。
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の伸縮機構を備える、移動体。