JPWO2020129844A1 - Traveling device - Google Patents

Traveling device Download PDF

Info

Publication number
JPWO2020129844A1
JPWO2020129844A1 JP2020561380A JP2020561380A JPWO2020129844A1 JP WO2020129844 A1 JPWO2020129844 A1 JP WO2020129844A1 JP 2020561380 A JP2020561380 A JP 2020561380A JP 2020561380 A JP2020561380 A JP 2020561380A JP WO2020129844 A1 JPWO2020129844 A1 JP WO2020129844A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
motor
wheel
traveling device
gear
support shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2020561380A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7162076B2 (en
Inventor
拓弥 西島
拓弥 西島
康宏 鳳
康宏 鳳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Interactive Entertainment Inc
Original Assignee
Sony Interactive Entertainment Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Interactive Entertainment Inc filed Critical Sony Interactive Entertainment Inc
Publication of JPWO2020129844A1 publication Critical patent/JPWO2020129844A1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7162076B2 publication Critical patent/JP7162076B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63HTOYS, e.g. TOPS, DOLLS, HOOPS OR BUILDING BLOCKS
    • A63H29/00Drive mechanisms for toys in general
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63HTOYS, e.g. TOPS, DOLLS, HOOPS OR BUILDING BLOCKS
    • A63H29/00Drive mechanisms for toys in general
    • A63H29/22Electric drives
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63HTOYS, e.g. TOPS, DOLLS, HOOPS OR BUILDING BLOCKS
    • A63H31/00Gearing for toys

Landscapes

  • Toys (AREA)

Abstract

走行デバイスの走行方向の制御の高精度化を可能とする。走行デバイス(20)は、平行に配置された車輪(41a)、車輪(41b)、車輪(41a)を駆動するモータ(25a)、車輪(41b)を駆動するモータ(25b)、モータ(25a)の駆動力を車輪(41a)へ伝達する動力伝達機構(初段ギヤ(44a)、第1減速ギヤ(45a)、第2減速ギヤ(46a)、第3減速ギヤ(47a))及びモータ(25b)の駆動力を車輪(41b)へ伝達する動力伝達機構(初段ギヤ(44b)、第1減速ギヤ(45b)、第2減速ギヤ(46b)、第3減速ギヤ(47b))を有する。さらに、走行デバイス(20)は、2つの車輪(41a,41b)が共通に取り付けられ各車輪(41)を当該軸に対して回転可能に支持する支軸(42)を備える。It enables highly accurate control of the traveling direction of the traveling device. The traveling device (20) includes wheels (41a) arranged in parallel, wheels (41b), a motor (25a) for driving the wheels (41a), a motor (25b) for driving the wheels (41b), and a motor (25a). Power transmission mechanism (first stage gear (44a), first reduction gear (45a), second reduction gear (46a), third reduction gear (47a)) and motor (25b) that transmit the driving force of It has a power transmission mechanism (first stage gear (44b), first reduction gear (45b), second reduction gear (46b), third reduction gear (47b)) for transmitting the driving force of the above to the wheels (41b). Further, the traveling device (20) includes a support shaft (42) to which two wheels (41a, 41b) are commonly attached and rotatably supports each wheel (41) with respect to the shaft.

Description

本発明は平行に配置された2つの車輪を有する走行デバイスに関する。 The present invention relates to a traveling device having two wheels arranged in parallel.

平行に配置された2つの車輪を備えた平行二輪機構を用いた走行デバイスにおいて、両車輪を別々のモータで駆動する構造が知られている。当該走行装置は両車輪を同じ速度で回転させることにより、直進走行が可能であり、また、両車輪を異なる速度で回転させることにより旋回走行が可能である。 In a traveling device using a parallel two-wheel mechanism including two wheels arranged in parallel, a structure in which both wheels are driven by separate motors is known. The traveling device can travel straight by rotating both wheels at the same speed, and can rotate around by rotating both wheels at different speeds.

従来の走行玩具には、車輪ごとに当該車輪、モータ及び歯車機構を一体のモジュールに組み立て、2つの当該モジュールを並置して平行二輪の走行デバイスを構成したものがあった。 In the conventional traveling toy, the wheel, the motor, and the gear mechanism are assembled into an integrated module for each wheel, and the two modules are arranged side by side to form a parallel two-wheel traveling device.

2つの車輪に関し別々のモジュールとする従来の構成は、両車輪の回転中心軸を揃えにくい、つまり両車輪の車軸の同軸度が低くなり得るという問題があった。この同軸度の低下は例えば、2つのモジュールの配置精度の影響で生じ得る。また板金にピンを立てて車輪の軸とする場合、ピンを板金に垂直にすることは必ずしも容易ではなく、これによっても同軸度が低下し得る。そして、同軸度の低下は例えば、直進精度の低下などを生じ玩具の意図通りの制御を難しくするといった問題を生じる。 The conventional configuration in which the two wheels are made into separate modules has a problem that it is difficult to align the rotation center axes of both wheels, that is, the coaxiality of the axles of both wheels may be low. This decrease in coaxiality can occur, for example, due to the placement accuracy of the two modules. Further, when a pin is erected on a sheet metal to serve as a wheel shaft, it is not always easy to make the pin perpendicular to the sheet metal, and this may also reduce the coaxiality. Then, the decrease in the coaxiality causes, for example, a decrease in the straight-ahead accuracy and causes a problem that it is difficult to control the toy as intended.

本発明は上記課題を鑑みてみてなされたものであり、その目的は、走行デバイスの走行方向の制御の高精度化を可能とし、特に直進精度の向上を可能とする技術を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a technique capable of improving the accuracy of controlling the traveling direction of a traveling device, and particularly improving the straight-ahead accuracy.

本発明に係る走行デバイスは、平行に配置された第1の車輪及び第2の車輪を有する走行デバイスであって、前記第1の車輪を駆動する第1のモータと、前記第2の車輪を駆動する第2のモータと、前記第1のモータの駆動力を前記第1の車輪へ伝達する第1の動力伝達機構と、前記第2のモータの駆動力を前記第2の車輪へ伝達する第2の動力伝達機構と、前記第1の車輪及び前記第2の車輪が共通に取り付けられ当該各車輪を当該軸に対して回転可能に支持する支軸と、を備える。 The traveling device according to the present invention is a traveling device having a first wheel and a second wheel arranged in parallel, and has a first motor for driving the first wheel and the second wheel. A second motor to be driven, a first power transmission mechanism for transmitting the driving force of the first motor to the first wheel, and a driving force of the second motor to be transmitted to the second wheel. A second power transmission mechanism and a support shaft to which the first wheel and the second wheel are commonly attached and rotatably support each wheel with respect to the shaft are provided.

本発明の一態様では、前記第1のモータ及び前記第2のモータは、前記第1の車輪と前記第2の車輪との間に、当該2つの車輪が並ぶ方向とは直交する方向に並んで配置され、前記支軸は、前記第1のモータと前記第2のモータとの間隙に配置され、前記第1のモータ及び前記第1の動力伝達機構と前記第2のモータ及び前記第2の動力伝達機構とは回転対称の構造である。 In one aspect of the present invention, the first motor and the second motor are arranged between the first wheel and the second wheel in a direction orthogonal to the direction in which the two wheels are arranged. The support shaft is arranged in the gap between the first motor and the second motor, and the first motor, the first power transmission mechanism, the second motor, and the second motor are arranged. The power transmission mechanism of is a rotationally symmetric structure.

また、本発明の一態様では、さらに、前記第1のモータ及び前記第2のモータが固定されるマウント部と前記支軸の軸受け部とが一体をなすシャーシを備える。 Further, in one aspect of the present invention, the chassis further includes a chassis in which the mounting portion to which the first motor and the second motor are fixed and the bearing portion of the support shaft are integrated.

この態様において、前記シャーシは、前記車輪の回転面に平行で前記第1のモータ及び前記第2のモータを挟んで対向配置された一対の壁面部を有し、前記各壁面部には、前記軸受け部として前記支軸を通す孔が設けられる構成とすることができる。 In this embodiment, the chassis has a pair of wall surface portions that are parallel to the rotating surface of the wheel and are arranged so as to face each other with the first motor and the second motor interposed therebetween. The bearing portion may be configured to be provided with a hole through which the support shaft is passed.

本発明のさらなる一態様では、さらに、前記第1の車輪に対応して設けられた第1のロータリエンコーダと、前記第2の車輪に対応して設けられた第2のロータリエンコーダと、前記第1のロータリエンコーダ及び第2のロータリエンコーダの出力に基づいて前記第1のモータ及び前記第2のモータをそれぞれフィードバック制御する制御回路と、を備える。 In a further aspect of the present invention, a first rotary encoder provided corresponding to the first wheel, a second rotary encoder provided corresponding to the second wheel, and the first rotary encoder are further provided. A control circuit for feedback-controlling the first motor and the second motor based on the outputs of the rotary encoder 1 and the second rotary encoder is provided.

この態様において、前記動力伝達機構は、前記モータの出力軸に取り付けられた初段ギヤを含む歯車機構であり、前記初段ギヤは、前記ロータリエンコーダの格子円盤と一体である構成とすることができる。 In this aspect, the power transmission mechanism is a gear mechanism including a first-stage gear attached to the output shaft of the motor, and the first-stage gear may be integrated with a grid disk of the rotary encoder.

本発明の他の一態様では、前記動力伝達機構は、前記モータの出力軸に取り付けられた初段ギヤと当該初段ギヤの回転を順次伝達する複数の変速ギヤとからなる歯車機構であり、前記複数の変速ギヤは、大径のギヤ部と小径のギヤ部とを有するダブルギヤであって互いに同一である。 In another aspect of the present invention, the power transmission mechanism is a gear mechanism including a first stage gear attached to an output shaft of the motor and a plurality of transmission gears for sequentially transmitting the rotation of the first stage gear, and the plurality of gears. The transmission gear is a double gear having a large-diameter gear portion and a small-diameter gear portion, and is the same as each other.

この態様において、前記歯車機構は、回転を順次伝達する第1乃至第3の前記変速ギヤを含み、前記第1及び第3の変速ギヤは、前記支軸に回転可能に取り付けられ、当該支軸を回転中心軸として共用する構成することができる。 In this embodiment, the gear mechanism includes first to third transmission gears that sequentially transmit rotation, and the first and third transmission gears are rotatably attached to the support shaft, and the support shaft is rotatably attached to the support shaft. Can be shared as the central axis of rotation.

また、最終段の前記変速ギヤは、前記支軸に回転可能に取り付けられ、前記車輪は、最終段の前記変速ギヤの出力側の前記ギヤ部と嵌め合う歯状の溝を有する構成とすることができる。 Further, the transmission gear of the final stage is rotatably attached to the support shaft, and the wheel has a tooth-shaped groove that fits with the gear portion on the output side of the transmission gear of the final stage. Can be done.

本発明の実施形態にかかる玩具システムの一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the toy system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態にかかる玩具システムの主として制御系の概略の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the schematic structure of the control system mainly of the toy system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態にかかる走行デバイスの模式的な垂直断面図である。It is a schematic vertical sectional view of the traveling device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態にかかる走行デバイスに設けられる動力部の模式的な斜視図である。It is a schematic perspective view of the power part provided in the traveling device which concerns on embodiment of this invention. 動力部の主要部からシャーシを取り除いた模式的な斜視図である。It is a schematic perspective view which removed the chassis from the main part of a power part. シャーシを取り除いた状態にて動力部の主要部を下から見た模式的な平面図である。It is a schematic plan view which looked at the main part of the power part from the bottom with the chassis removed. 動力部の主要部の概略の分解斜視図である。It is a schematic exploded perspective view of the main part of a power part.

以下、本発明の実施の形態(以下、実施形態という)について、図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described with reference to the drawings.

図1は本発明の実施形態にかかる玩具システム2の一例を示す斜視図であり、当該玩具システムは本発明に係る走行デバイスを構成要素として含む。本発明にかかる玩具システムは、デバイス制御装置10と、走行デバイス20a,20bと、コントローラ17と、カートリッジ18とを含む。走行デバイス20(20a,20b)は、2つの車輪が別々のモータで駆動される平行二輪機構を備え、直進走行や旋回走行を行う。 FIG. 1 is a perspective view showing an example of a toy system 2 according to an embodiment of the present invention, and the toy system includes a traveling device according to the present invention as a component. The toy system according to the present invention includes a device control device 10, traveling devices 20a and 20b, a controller 17, and a cartridge 18. The traveling device 20 (20a, 20b) includes a parallel two-wheel mechanism in which two wheels are driven by separate motors, and performs straight traveling and turning traveling.

デバイス制御装置10は無線を介して走行デバイス20を制御する。コントローラ17はユーザによる操作を取得する入力装置であり、ケーブルによりデバイス制御装置10に接続されている。 The device control device 10 controls the traveling device 20 via radio. The controller 17 is an input device that acquires an operation by the user, and is connected to the device control device 10 by a cable.

図2は玩具システム2の主として制御系の概略の構成を示すブロック図である。デバイス制御装置10は、プロセッサ11、記憶部12、通信部13及び入出力部14を含む。走行デバイス20は、プロセッサ21、記憶部22、通信部23、カメラ24、モータ25及びロータリエンコーダ26を含む。なお、デバイス制御装置10は制御のための専用の装置であってもよいし、汎用的なコンピュータ(スマートフォンやタブレット端末を含む。)であってもよい。 FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of a control system mainly of the toy system 2. The device control device 10 includes a processor 11, a storage unit 12, a communication unit 13, and an input / output unit 14. The traveling device 20 includes a processor 21, a storage unit 22, a communication unit 23, a camera 24, a motor 25, and a rotary encoder 26. The device control device 10 may be a dedicated device for control, or may be a general-purpose computer (including a smartphone or a tablet terminal).

プロセッサ11は、記憶部12に格納されているプログラムに従って動作し、通信部13、入出力部14などを制御する。プロセッサ21は、記憶部22に格納されているプログラムに従って動作し、カメラ24、ロータリエンコーダ26などから入力される情報を演算処理したり、通信部23、カメラ24、モータ25などを制御したりする。上記プログラムは、図1に示すカートリッジ18内のフラッシュメモリ等のコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に格納されて提供されるが、インターネット等のネットワークを介して提供されてもよい。 The processor 11 operates according to the program stored in the storage unit 12, and controls the communication unit 13, the input / output unit 14, and the like. The processor 21 operates according to a program stored in the storage unit 22, performs arithmetic processing on information input from the camera 24, the rotary encoder 26, and the like, and controls the communication unit 23, the camera 24, the motor 25, and the like. .. The program is stored and provided in a computer-readable storage medium such as a flash memory in the cartridge 18 shown in FIG. 1, but may be provided via a network such as the Internet.

記憶部12は、デバイス制御装置10に内蔵されるDRAM(Dynamic Random Access Memory)及びフラッシュメモリと、カートリッジ18内のフラッシュメモリ等によって構成されている。記憶部22はDRAM及びフラッシュメモリ等によって構成されている。記憶部12,22は上記プログラムを格納する。また、記憶部12,22はプロセッサ11,21や通信部13,23等から入力される情報や演算結果を格納する。 The storage unit 12 is composed of a DRAM (Dynamic Random Access Memory) and a flash memory built in the device control device 10, a flash memory in the cartridge 18, and the like. The storage unit 22 is composed of a DRAM, a flash memory, and the like. The storage units 12 and 22 store the above program. Further, the storage units 12 and 22 store information and calculation results input from the processors 11, 21 and the communication units 13, 23 and the like.

通信部13,23は他の機器と通信するための集積回路やアンテナなどにより構成されている。通信部13,23は、例えばBluetooth(登録商標)プロトコルに従って互いに通信する機能を有する。通信部13,23は、プロセッサ11,21の制御に基づいて、他の装置から受信した情報をプロセッサ11,21や記憶部12,22に入力し、他の装置に情報を送信する。なお、通信部13はLAN(Local Area Network)などのネットワークを介して他の装置と通信する機能を有してもよい。 The communication units 13 and 23 are composed of integrated circuits, antennas, and the like for communicating with other devices. The communication units 13 and 23 have a function of communicating with each other according to, for example, a Bluetooth (registered trademark) protocol. Based on the control of the processors 11 and 21, the communication units 13 and 23 input the information received from the other devices to the processors 11 and 21 and the storage units 12 and 22, and transmit the information to the other devices. The communication unit 13 may have a function of communicating with another device via a network such as a LAN (Local Area Network).

入出力部14は、コントローラ17などの入力デバイスからの情報を取得する回路と、音声出力デバイスや画像表示デバイスなどの出力デバイスを制御する回路とを含む。入出力部14は、入力デバイスから入力信号を取得し、その入力信号が変換された情報をプロセッサ11や記憶部12に入力する。また入出力部14は、プロセッサ11などの制御に基づいて、音声をスピーカに出力させ、画像を表示デバイスに出力させる。 The input / output unit 14 includes a circuit for acquiring information from an input device such as a controller 17 and a circuit for controlling an output device such as an audio output device or an image display device. The input / output unit 14 acquires an input signal from the input device, and inputs the converted information of the input signal to the processor 11 and the storage unit 12. Further, the input / output unit 14 causes the speaker to output the sound and outputs the image to the display device based on the control of the processor 11 or the like.

モータ25は、プロセッサ21により回転方向、回転量及び回転速度が制御される、いわゆるサーボモータである。モータ25は車輪ごとに設けられる。つまり、走行デバイス20は2つのモータ25を備え、既に述べたように、平行二輪機構を構成する2つの車輪は別々のモータ25で駆動される。 The motor 25 is a so-called servomotor in which the rotation direction, the amount of rotation, and the rotation speed are controlled by the processor 21. The motor 25 is provided for each wheel. That is, the traveling device 20 includes two motors 25, and as described above, the two wheels constituting the parallel two-wheel mechanism are driven by separate motors 25.

カメラ24は、走行デバイス20の下方を撮影するように配置され、走行デバイス20が置かれているシートなどに印刷されたパターンを撮影する。本実施形態では、そのシートなどには赤外線の波長領域で認識されるパターンが印刷されている。具体的には、シートなどの上には、所定の大きさ(例えば0.2mm角)の単位パターンがマトリクス状に並んでおり、単位パターンのそれぞれには、そのパターンが配置される位置の座標が符号化されている。走行デバイス20及びデバイス制御装置10は、カメラ24により撮影された画像に含まれるパターンを復号し、走行デバイス20の位置や向きを取得する。 The camera 24 is arranged so as to photograph the lower part of the traveling device 20, and photographs a pattern printed on a sheet or the like on which the traveling device 20 is placed. In the present embodiment, a pattern recognized in the infrared wavelength region is printed on the sheet or the like. Specifically, unit patterns of a predetermined size (for example, 0.2 mm square) are arranged in a matrix on a sheet or the like, and each unit pattern has the coordinates of the position where the pattern is arranged. Is encoded. The traveling device 20 and the device control device 10 decode the pattern included in the image captured by the camera 24 to acquire the position and orientation of the traveling device 20.

ロータリエンコーダ26はモータ25の回転角度・回転量を測定するために設けられており、本実施形態では光学式であり、測定対象軸に取り付けられた格子円盤と、光を出射し格子円盤のスリットを通過する光を検知する送受光素子とを含む。モータ25が車輪ごとに設けられることに対応して、ロータリエンコーダ26も車輪ごとに設けられる。なお、本実施形態では、走行デバイス20の小型化を図るため、ロータリエンコーダ26は回転方向を検出する機能を省略した構造としているが、当該機能を有するものを用いてもよい。また、ロータリエンコーダ26は磁気式など他の方式のものであってもよく、また、ロータリエンコーダ26に代えて、他の回転角センサを用いることもできる。走行デバイス20及びデバイス制御装置10は、2つのロータリエンコーダ26の出力に基づいて、2つのモータ25をそれぞれフィードバック制御する。例えば、プロセッサ11,21が当該制御を行う制御回路として機能する。 The rotary encoder 26 is provided to measure the rotation angle and the amount of rotation of the motor 25. In the present embodiment, the rotary encoder 26 is an optical type, and has a lattice disk attached to the axis to be measured and a slit of the lattice disk that emits light. Includes a light transmitting and receiving element that detects light passing through. A rotary encoder 26 is also provided for each wheel in response to the motor 25 being provided for each wheel. In the present embodiment, in order to reduce the size of the traveling device 20, the rotary encoder 26 has a structure in which the function of detecting the rotation direction is omitted, but a rotary encoder 26 having the function may be used. Further, the rotary encoder 26 may be of another type such as a magnetic type, and another rotation angle sensor may be used instead of the rotary encoder 26. The traveling device 20 and the device control device 10 feedback-control the two motors 25 based on the outputs of the two rotary encoders 26. For example, the processors 11 and 21 function as a control circuit that performs the control.

図3は走行デバイス20の模式的な垂直断面図であり、平行配置された2つの車輪の中心を通る平面での断面を示している。走行デバイス20は、カバー30内に動力部32、回路基板34、バッテリ36などを収納している。動力部32はカバー30内の下部空間に収納され、例えば、カバー30にネジ止めなどにより固定される。また、回路基板34は動力部32の上に配置され、バッテリ36はカバー30の上部空間に収納される。なお、カバー30の下部空間には動力部32及び回路基板34の他に、カメラ24などの部品も収納されるが図3には現れていない。 FIG. 3 is a schematic vertical cross-sectional view of the traveling device 20, showing a cross-sectional view in a plane passing through the centers of two wheels arranged in parallel. The traveling device 20 houses the power unit 32, the circuit board 34, the battery 36, and the like in the cover 30. The power unit 32 is housed in the lower space inside the cover 30, and is fixed to the cover 30, for example, by screwing or the like. Further, the circuit board 34 is arranged on the power unit 32, and the battery 36 is housed in the upper space of the cover 30. In addition to the power unit 32 and the circuit board 34, parts such as the camera 24 are also housed in the lower space of the cover 30, but they are not shown in FIG.

回路基板34は例えば、リジッドプリント基板及びそれに取り付けられた電子部品などからなり、図2に示すプロセッサ21、記憶部22、通信部23などが回路基板34に設けられる。 The circuit board 34 is composed of, for example, a rigid printed circuit board and electronic components attached to the rigid printed circuit board, and the processor 21, storage unit 22, communication unit 23, and the like shown in FIG. 2 are provided on the circuit board 34.

バッテリ36は回路基板34やモータ25等に電力を供給する。 The battery 36 supplies electric power to the circuit board 34, the motor 25, and the like.

動力部32は、モータ25により駆動される平行二輪機構を含み、走行デバイス20が置かれたシートなどの面上にて走行デバイス20を移動させる駆動力を発生する。図4は動力部32の模式的な斜視図である。動力部32はホルダ40と組み合わせて構成されており、図4では動力部32を、モータ25やシャーシ43を含む主要部と、ホルダ40とに分解して図示している。図5は動力部32の主要部からシャーシ43を取り除いた模式的な斜視図であり、図6はシャーシ43を取り除いた状態にて主要部を下から見た模式的な平面図である。また、図7は動力部32の主要部の概略の分解斜視図である。 The power unit 32 includes a parallel two-wheel mechanism driven by a motor 25, and generates a driving force for moving the traveling device 20 on a surface such as a seat on which the traveling device 20 is placed. FIG. 4 is a schematic perspective view of the power unit 32. The power unit 32 is configured in combination with the holder 40, and in FIG. 4, the power unit 32 is shown by being disassembled into a main unit including the motor 25 and the chassis 43 and the holder 40. FIG. 5 is a schematic perspective view in which the chassis 43 is removed from the main part of the power unit 32, and FIG. 6 is a schematic plan view of the main part viewed from below with the chassis 43 removed. Further, FIG. 7 is a schematic exploded perspective view of the main portion of the power unit 32.

動力部32の主要部は、モータ25(25a,25b)、車輪41(41a,41b)、支軸42、シャーシ43、初段ギヤ44(44a,44b)、第1減速ギヤ45(45a,45b)、第2減速ギヤ46(46a,46b)、第3減速ギヤ47(47a,47b)を含む。 The main parts of the power unit 32 are the motor 25 (25a, 25b), the wheels 41 (41a, 41b), the support shaft 42, the chassis 43, the first stage gear 44 (44a, 44b), and the first reduction gear 45 (45a, 45b). , The second reduction gear 46 (46a, 46b) and the third reduction gear 47 (47a, 47b) are included.

ここで、車輪41は平行二輪機構を構成する2つの車輪41a,41bからなり、それらは、2つのモータ25が搭載されたシャーシ43を間に挟んで配置される。便宜的に車輪41aが配置される側を動力部32(又は走行デバイス20)の右側、車輪41bが配置される側を左側とすると、左右一対に設けられる構成要素について互いの区別を明確にする場合には、右側に位置するものに“a”を付し、左側に位置するものに“b”を付す。 Here, the wheels 41 are composed of two wheels 41a and 41b constituting the parallel two-wheel mechanism, and they are arranged with the chassis 43 on which the two motors 25 are mounted sandwiched between them. Assuming that the side on which the wheels 41a are arranged is on the right side of the power unit 32 (or the traveling device 20) and the side on which the wheels 41b are arranged is on the left side for convenience, the distinction between the left and right components provided is clarified. In that case, "a" is attached to the one located on the right side, and "b" is attached to the one located on the left side.

また、以下の説明では走行デバイス20の水平方向及び垂直方向を、走行デバイス20が水平面の上を走行する際の姿勢において定義する。 Further, in the following description, the horizontal direction and the vertical direction of the traveling device 20 are defined by the posture when the traveling device 20 travels on the horizontal plane.

2つのモータ25はそれぞれ片軸モータであり、モータ25aは出力軸25sを右側に向けてシャーシ43に固定され、車輪41aを駆動し、一方、モータ25bは出力軸25sを左側に向けてシャーシ43に固定され、車輪41bを駆動する。 The two motors 25 are single-axis motors, respectively, and the motor 25a is fixed to the chassis 43 with the output shaft 25s facing the right side to drive the wheels 41a, while the motor 25b has the output shaft 25s facing the left side of the chassis 43. It is fixed to and drives the wheel 41b.

動力部32は、車輪41ごとに設けられモータ25の駆動力を当該車輪へ伝達する動力伝達機構を有する。本実施形態では動力伝達機構として歯車機構を有し、車輪41aに対応する歯車機構は、初段ギヤ44a、第1減速ギヤ45a、第2減速ギヤ46a、第3減速ギヤ47aを含んで構成され、同様に、車輪41bに対応する歯車機構は、初段ギヤ44b、第1減速ギヤ45b、第2減速ギヤ46b、第3減速ギヤ47bを含んで構成される。なお、初段ギヤ44はロータリエンコーダ26の格子円盤44eと一体に形成されている。 The power unit 32 is provided for each wheel 41 and has a power transmission mechanism for transmitting the driving force of the motor 25 to the wheels. In the present embodiment, a gear mechanism is provided as a power transmission mechanism, and the gear mechanism corresponding to the wheel 41a includes a first stage gear 44a, a first reduction gear 45a, a second reduction gear 46a, and a third reduction gear 47a. Similarly, the gear mechanism corresponding to the wheel 41b includes a first stage gear 44b, a first reduction gear 45b, a second reduction gear 46b, and a third reduction gear 47b. The first stage gear 44 is integrally formed with the grid disk 44e of the rotary encoder 26.

車輪41の回転軸は水平である。つまり、車輪41は縦に回転する。ちなみに、車輪41の周の一部はカバー30の下面に設けられたスロットからカバー30の外に突き出しており、これにより車輪41は走行面に接することができ、走行デバイス20を移動させる。 The axis of rotation of the wheel 41 is horizontal. That is, the wheel 41 rotates vertically. Incidentally, a part of the circumference of the wheel 41 protrudes out of the cover 30 from a slot provided on the lower surface of the cover 30, whereby the wheel 41 can come into contact with the traveling surface and move the traveling device 20.

車輪41は支軸42に取り付けられる。支軸42は2つの車輪が共通に取り付けられた軸であって、各車輪41を当該軸に対して回転可能に支持する。つまり、車輪41と支軸42との間は固定されておらず、支軸42は車輪41に動力を伝達する機能は有していない。ちなみに、モータ25から車輪41への動力伝達は上述のように歯車機構を介して行われる。 The wheel 41 is attached to the support shaft 42. The support shaft 42 is a shaft to which two wheels are commonly attached, and supports each wheel 41 rotatably with respect to the shaft. That is, the wheel 41 and the support shaft 42 are not fixed, and the support shaft 42 does not have a function of transmitting power to the wheel 41. Incidentally, the power transmission from the motor 25 to the wheels 41 is performed via the gear mechanism as described above.

支軸42は車輪41の中心に設けられた孔に挿入され車輪41を支持する。支軸42は剛性が高い直線の棒であり、2つの車輪41の回転軸を共通にする機能を有する。つまり、支軸42により車輪41aの回転軸と車輪41bの回転軸とが一直線となる。これにより、走行デバイス20の走行方向の制御の高精度化が可能となり、特に直進精度が向上する。支軸42は例えば、鋼材などのヤング率が高い金属で作られる。 The support shaft 42 is inserted into a hole provided in the center of the wheel 41 to support the wheel 41. The support shaft 42 is a straight rod having high rigidity, and has a function of sharing the rotation axes of the two wheels 41. That is, the support shaft 42 aligns the rotation shaft of the wheel 41a with the rotation shaft of the wheel 41b. As a result, it is possible to improve the accuracy of controlling the traveling direction of the traveling device 20, and in particular, the straight-ahead accuracy is improved. The support shaft 42 is made of a metal having a high Young's modulus, such as a steel material.

モータ25a,25bは2つの車輪41の間に、当該2つの車輪41が並ぶ方向とは直交する方向に並んで配置される。例えば、本実施形態では、車輪41が並ぶ方向を走行デバイス20の左右方向とすると、モータ25は前後方向に並ぶ。そして、支軸42はモータ25aとモータ25bとの間隙に配置される。つまり、支軸42は2つのモータ25の間を通って、右側の車輪41aと左側の車輪41bとの間に架け渡される。 The motors 25a and 25b are arranged between the two wheels 41 in a direction orthogonal to the direction in which the two wheels 41 are lined up. For example, in the present embodiment, assuming that the direction in which the wheels 41 are lined up is the left-right direction of the traveling device 20, the motors 25 are lined up in the front-rear direction. The support shaft 42 is arranged in the gap between the motor 25a and the motor 25b. That is, the support shaft 42 passes between the two motors 25 and is bridged between the right wheel 41a and the left wheel 41b.

このモータ25の配置では、モータ25の出力軸25sは車輪41の回転軸からずれて位置し、この出力軸25sと車輪41の回転軸との間の動力伝達は歯車機構により行われる。本実施形態では、図6に示されるように、車輪41aに対応するモータ25a及び動力伝達機構と、車輪41bに対応するモータ25b及び動力伝達機構とは回転対称の構造である。具体的には、支軸42の中心軸上の或る一点を中心とした水平面内での180°の回転に対して対称性を有する。 In this arrangement of the motor 25, the output shaft 25s of the motor 25 is located offset from the rotation shaft of the wheel 41, and the power transmission between the output shaft 25s and the rotation shaft of the wheel 41 is performed by the gear mechanism. In the present embodiment, as shown in FIG. 6, the motor 25a and the power transmission mechanism corresponding to the wheel 41a and the motor 25b and the power transmission mechanism corresponding to the wheel 41b have a rotationally symmetric structure. Specifically, it has symmetry with respect to a rotation of 180 ° in a horizontal plane centered on a certain point on the central axis of the support shaft 42.

当該対称構造において、動力伝達機構である歯車機構も対称の構造であり、例えば、左右の初段ギヤ44a,44bは同じ構造であり、同様に第1減速ギヤ45、第2減速ギヤ46、第3減速ギヤ47の構造も左右で同じである。そして、各ギヤ44〜47の配置も左右で対称であり、初段ギヤ44、第1減速ギヤ45、第2減速ギヤ46、第3減速ギヤ47の順に回転が伝達される。 In the symmetrical structure, the gear mechanism, which is a power transmission mechanism, also has a symmetrical structure. For example, the left and right first stage gears 44a and 44b have the same structure, and similarly, the first reduction gear 45, the second reduction gear 46, and the third reduction gear 46. The structure of the reduction gear 47 is the same on the left and right. The arrangement of the gears 44 to 47 is also symmetrical on the left and right, and the rotation is transmitted in the order of the first stage gear 44, the first reduction gear 45, the second reduction gear 46, and the third reduction gear 47.

ここで、歯車機構の具体的な構造について説明する。第1減速ギヤ45、第2減速ギヤ46、第3減速ギヤ47はそれぞれ、大径のギヤ部と小径のギヤ部とを有するダブルギヤである。本実施形態ではモータ25から車輪41へ順次、回転速度を下げる変速を行うので、各ダブルギヤにて大径のギヤ部が入力側のギヤとなり、小径のギヤ部が出力側のギヤとなる。 Here, a specific structure of the gear mechanism will be described. The first reduction gear 45, the second reduction gear 46, and the third reduction gear 47 are double gears each having a large diameter gear portion and a small diameter gear portion. In the present embodiment, since the speed is sequentially reduced from the motor 25 to the wheels 41, the gear portion having a large diameter becomes the gear on the input side and the gear portion having a small diameter becomes the gear on the output side in each double gear.

例えば、右側の歯車機構において、初段ギヤ44aはモータ25の出力軸25sに取り付けられ、第1減速ギヤ45a及び第3減速ギヤ47aは支軸42に回転可能に取り付けられ、第2減速ギヤ46はシャーシ43に固定されたピン64に回転可能に取り付けられる。そして、初段ギヤ44aは第1減速ギヤ45aの大径のギヤ部と噛み合い、第1減速ギヤ45aの小径のギヤ部は第2減速ギヤ46aの大径のギヤ部と噛み合い、第2減速ギヤ46aの小径のギヤ部は第3減速ギヤ47aの大径のギヤ部と噛み合う。 For example, in the gear mechanism on the right side, the first stage gear 44a is attached to the output shaft 25s of the motor 25, the first reduction gear 45a and the third reduction gear 47a are rotatably attached to the support shaft 42, and the second reduction gear 46 It is rotatably attached to a pin 64 fixed to the chassis 43. Then, the first stage gear 44a meshes with the large diameter gear portion of the first reduction gear 45a, the small diameter gear portion of the first reduction gear 45a meshes with the large diameter gear portion of the second reduction gear 46a, and the second reduction gear 46a The small-diameter gear portion of the above meshes with the large-diameter gear portion of the third reduction gear 47a.

車輪41aは第3減速ギヤ47aと一体に回転する。具体的には、車輪41aはギヤソケット部41gを有する。ギヤソケット部41gは車輪41の中心に設けられた孔であり図7にて車輪41bに表されている。ギヤソケット部41gの側面には第3減速ギヤ47の歯と嵌め合う構造の溝が設けられている。車輪41aのギヤソケット部41gに最終段の変速ギヤである第3減速ギヤ47aの出力側のギヤ部が嵌ることで、車輪41aは第3減速ギヤ47aと一体に回転する。 The wheel 41a rotates integrally with the third reduction gear 47a. Specifically, the wheel 41a has a gear socket portion 41g. The gear socket portion 41g is a hole provided in the center of the wheel 41 and is represented by the wheel 41b in FIG. 7. A groove having a structure that fits with the teeth of the third reduction gear 47 is provided on the side surface of the gear socket portion 41g. When the gear portion on the output side of the third reduction gear 47a, which is the final stage transmission gear, is fitted into the gear socket portion 41g of the wheel 41a, the wheel 41a rotates integrally with the third reduction gear 47a.

以上、右側の車輪41aに対応する歯車機構の構造を説明したが、左側の車輪41bに対応する初段ギヤ44b、第1減速ギヤ45b、第2減速ギヤ46b、第3減速ギヤ47bを含んで構成される歯車機構の構造も同一で、右側と回転対称に構成される。このように左右の歯車機構を対称な構成とすることで、歯車機構の部品を左右共通に製造することができ、左右の歯車機構の挙動を揃えやすい。つまり、左右の歯車機構の動作精度の共通化が図られ、これにより、走行デバイス20の走行方向の制御の一層の高精度化が可能となる。 The structure of the gear mechanism corresponding to the right wheel 41a has been described above, but the configuration includes the first stage gear 44b, the first reduction gear 45b, the second reduction gear 46b, and the third reduction gear 47b corresponding to the left wheel 41b. The structure of the gear mechanism is the same, and it is configured to be rotationally symmetrical with the right side. By forming the left and right gear mechanisms symmetrically in this way, the parts of the gear mechanism can be manufactured in common on the left and right, and the behavior of the left and right gear mechanisms can be easily aligned. That is, the operation accuracy of the left and right gear mechanisms is standardized, which makes it possible to further improve the accuracy of the control of the traveling direction of the traveling device 20.

また、ギヤを取り付ける軸の位置精度は歯車機構の動作精度に影響し得るが、本実施形態では、第1減速ギヤ45a,45bと第2減速ギヤ46a,46bとが支軸42に共通に取り付けられることで、当該影響による動作精度の低下を減らすことができる。 Further, the position accuracy of the shaft to which the gear is attached may affect the operation accuracy of the gear mechanism, but in the present embodiment, the first reduction gears 45a and 45b and the second reduction gears 46a and 46b are commonly attached to the support shaft 42. By doing so, it is possible to reduce the decrease in operation accuracy due to the influence.

また、最終段の減速ギヤと車輪41とを一体に回転させるという点だけからは最終段のギヤをダブルギヤとする必要はない。しかし、上述のように最終段の第3減速ギヤ47をダブルギヤとして、その出力側のギヤ部を車輪41に嵌め込んで車輪41との回転止めとして用いる構造では、第1減速ギヤ45及び第2減速ギヤ46だけでなく、第3減速ギヤ47もダブルギヤとすることができる。その結果、第1減速ギヤ45、第2減速ギヤ46、第3減速ギヤ47を互いに同じギヤとすることが可能となる。つまり、左右の歯車機構を対称とする場合、全ての減速ギヤを共通の部品として製造することができ、例えば、ギヤを製造する金型が減ることなどによりギヤの製造コストを低減できる。 Further, it is not necessary to use the final stage gear as a double gear only from the point of integrally rotating the final stage reduction gear and the wheel 41. However, as described above, in the structure in which the third reduction gear 47 in the final stage is used as a double gear and the gear portion on the output side thereof is fitted into the wheel 41 to stop the rotation with the wheel 41, the first reduction gear 45 and the second reduction gear 45 and the second reduction gear 47 are used. Not only the reduction gear 46 but also the third reduction gear 47 can be a double gear. As a result, the first reduction gear 45, the second reduction gear 46, and the third reduction gear 47 can be set to the same gear. That is, when the left and right gear mechanisms are symmetrical, all the reduction gears can be manufactured as common parts, and for example, the gear manufacturing cost can be reduced by reducing the number of molds for manufacturing the gears.

シャーシ43は2つのモータ25が固定されるマウント部と支軸42の軸受け部とを一体に構成する。例えば、シャーシ43は一枚の板金から形成することができ、当該板金を折り曲げ、また孔開けをして作ることができる。車輪41a,41bを駆動するモータ25a,25bを別々に走行デバイス20に取り付けると、それらの相対的な位置関係の精度確保が難しくなり、ひいては左右両輪の回転の仕方にも影響し得る。この点、剛性を有する1つのシャーシ43によって、2つのモータ25の位置関係を定め、さらに支軸42の向きとモータ25との位置関係を定めることで、複数の走行デバイス20間での組み立てのばらつきを抑制でき、走行方向の制御の高精度化に資する。 The chassis 43 integrally comprises a mount portion to which the two motors 25 are fixed and a bearing portion of the support shaft 42. For example, the chassis 43 can be formed from a single sheet metal, and the sheet metal can be bent or perforated. If the motors 25a and 25b that drive the wheels 41a and 41b are attached to the traveling device 20 separately, it becomes difficult to ensure the accuracy of their relative positional relationship, which in turn may affect the way the left and right wheels rotate. In this respect, by determining the positional relationship between the two motors 25 by one chassis 43 having rigidity and further determining the positional relationship between the orientation of the support shaft 42 and the motor 25, the assembly between the plurality of traveling devices 20 is performed. Variations can be suppressed, contributing to higher accuracy in controlling the traveling direction.

本実施形態におけるシャーシ43の構造を説明する。シャーシ43は、車輪41の回転面に平行で2つのモータ25を挟んで対向配置された一対の壁面部と、モータ25の下に位置し両壁面部の間をつなぐ水平な底面部と、各壁面部の上端から外側、つまり車輪41側に向けて水平に延在された上面部とを有する。 The structure of the chassis 43 in this embodiment will be described. The chassis 43 includes a pair of wall surface portions that are parallel to the rotating surface of the wheel 41 and are arranged so as to face each other across the two motors 25, and a horizontal bottom surface portion that is located under the motor 25 and connects between the two wall surface portions. It has an upper surface portion extending horizontally from the upper end of the wall surface portion to the outside, that is, toward the wheel 41 side.

シャーシ43の各壁面部には図7に示すように、軸受け部として軸受け孔61が設けられる。支軸42は、車輪41a側の壁面部に設けられた軸受け孔61aと車輪41b側の壁面部に設けられた軸受け孔61bとに通される。なお、支軸42はその軸周りに回転する必要はなく、基本的には軸受け孔61は支軸42を通しさえすればよいので、軸受け孔61と支軸42との間の隙間は小さくすることができる。これにより、支軸42の向きの変動幅を小さくすることができる。また、支軸42の向きが変動しても、当該支軸42に共通に取り付けられた車輪41a,41bの回転軸の向きは共通に変化すること、及び歯車機構を回転対称に構成していることから、車輪41の回転の仕方に対する影響は車輪41aと車輪41bとで基本的に同じとなる。これらの点も直進精度の向上に寄与する。 As shown in FIG. 7, each wall surface portion of the chassis 43 is provided with a bearing hole 61 as a bearing portion. The support shaft 42 is passed through a bearing hole 61a provided in the wall surface portion on the wheel 41a side and a bearing hole 61b provided in the wall surface portion on the wheel 41b side. It should be noted that the support shaft 42 does not need to rotate around the shaft, and basically the bearing hole 61 only needs to pass through the support shaft 42, so that the gap between the bearing hole 61 and the support shaft 42 is reduced. be able to. As a result, the fluctuation range of the direction of the support shaft 42 can be reduced. Further, even if the direction of the support shaft 42 fluctuates, the directions of the rotation shafts of the wheels 41a and 41b commonly attached to the support shaft 42 change in common, and the gear mechanism is configured to be rotationally symmetric. Therefore, the influence on the rotation method of the wheel 41 is basically the same for the wheel 41a and the wheel 41b. These points also contribute to the improvement of straight-line accuracy.

シャーシ43の壁面部に設けられたモータ孔62はモータ25の出力軸25s側の面が嵌る形状を有し、モータ25は出力軸25sをモータ孔62から突き出してシャーシ43に固定される。つまり、モータ25aの出力軸25sはモータ孔62aから右側に突き出し、これに初段ギヤ44aが取り付けられる。また、モータ25bの出力軸25sはモータ孔62bから左側に突き出し、これに初段ギヤ44bが取り付けられる。なお、壁面部に設けられた孔63はモータ25を取り付けるためのネジ穴である。 The motor hole 62 provided on the wall surface of the chassis 43 has a shape in which the surface of the motor 25 on the output shaft 25s side fits, and the motor 25 projects the output shaft 25s from the motor hole 62 and is fixed to the chassis 43. That is, the output shaft 25s of the motor 25a protrudes to the right from the motor hole 62a, and the first stage gear 44a is attached to the output shaft 25s. Further, the output shaft 25s of the motor 25b protrudes to the left from the motor hole 62b, and the first stage gear 44b is attached to the output shaft 25s. The hole 63 provided in the wall surface is a screw hole for mounting the motor 25.

また、壁面部にはピン64が当該壁面部に対して垂直に立設される。例えば、ピン64は、その根本を壁面部に設けた孔に挿入し、反対側に突き出た端部をかしめて固定される。図7にはこのようにして形成されたピン固定端64hが示されている。 Further, a pin 64 is erected on the wall surface portion perpendicularly to the wall surface portion. For example, the pin 64 is fixed by inserting the root thereof into a hole provided in the wall surface portion and crimping the end portion protruding to the opposite side. FIG. 7 shows the pin fixing end 64h formed in this way.

また図7に表されている係止孔65、挿入孔66は、シャーシ43にホルダ40を組み付けるために設けられている。図示を省略しているが、シャーシ43に取り付けられたモータ25の上にはフレキシブルプリント基板(Flexible Printed Circuits:FPC)が配置される。当該FPCにはモータ25に電力を供給する配線などが形成され、また、ロータリエンコーダ26の送受光素子70が取り付けられる。なお、FPCは回路基板34に接続される。ホルダ40は当該FPCを上から押さえて、その動きを制限する機能を有する。 Further, the locking hole 65 and the insertion hole 66 shown in FIG. 7 are provided for assembling the holder 40 to the chassis 43. Although not shown, flexible printed circuit boards (FPCs) are arranged on the motor 25 mounted on the chassis 43. Wiring for supplying electric power to the motor 25 and the like are formed in the FPC, and the transmission / reception element 70 of the rotary encoder 26 is attached. The FPC is connected to the circuit board 34. The holder 40 has a function of pressing the FPC from above and restricting its movement.

図4にはホルダ40の斜視図が示されている。ホルダ40はシャーシ43の上面部に載置される水平部と当該水平部から下に突き出した2つのアーム52とを有し、また水平部には開口部50,51などが設けられている。 FIG. 4 shows a perspective view of the holder 40. The holder 40 has a horizontal portion mounted on the upper surface portion of the chassis 43 and two arms 52 protruding downward from the horizontal portion, and openings 50, 51 and the like are provided in the horizontal portion.

アーム52はホルダ40をシャーシ43に係止する機能と、第1減速ギヤ45とシャーシ43との間のスラスト軸受けとしての機能を有し、前者の係止機能のために係止爪53、また後者の軸受け機能のために孔54を具えている。また、これらの機能を果たすために、ホルダ40をシャーシ43に装着した状態での水平面内における位置に関して、2つのアーム52は支軸42の軸線上に並び、かつアーム52aがシャーシ43の右側の壁面部の外側面に近接し、アーム52bが左側の壁面部の外側面に近接する位置に設けられる。 The arm 52 has a function of locking the holder 40 to the chassis 43 and a function of a thrust bearing between the first reduction gear 45 and the chassis 43, and has a locking claw 53 and a locking claw 53 for the former locking function. A hole 54 is provided for the latter bearing function. Further, in order to fulfill these functions, the two arms 52 are aligned on the axis of the support shaft 42 and the arm 52a is on the right side of the chassis 43 with respect to the position in the horizontal plane when the holder 40 is mounted on the chassis 43. The arm 52b is provided at a position close to the outer surface of the wall surface portion and close to the outer surface of the left wall surface portion.

上述したシャーシ43の挿入孔66a,66bはそれぞれアーム52a,52bを挿入するための孔であり、その位置、形状は水平面でのアーム52の位置、形状に対応して設計される。 The insertion holes 66a and 66b of the chassis 43 described above are holes for inserting the arms 52a and 52b, respectively, and their positions and shapes are designed according to the positions and shapes of the arms 52 on the horizontal plane.

図3にはホルダ40をシャーシ43に装着した状態でのアーム52を含む断面が表されている。シャーシ43の係止孔65は係止爪53に対応して設けられており、ホルダ40をシャーシ43に装着すると、シャーシ43の壁面部の外側面に沿ってアーム52が挿入され、壁面部に対向して設けられた係止爪53が係止孔65に嵌る。これによりホルダ40がシャーシ43に係止される。 FIG. 3 shows a cross section including the arm 52 with the holder 40 mounted on the chassis 43. The locking hole 65 of the chassis 43 is provided corresponding to the locking claw 53, and when the holder 40 is attached to the chassis 43, the arm 52 is inserted along the outer surface of the wall surface portion of the chassis 43 and is inserted into the wall surface portion. The locking claws 53 provided so as to face each other fit into the locking hole 65. As a result, the holder 40 is locked to the chassis 43.

孔54は、ホルダ40をシャーシ43に装着した状態にて、支軸42の位置に来るように形成されている。つまり、アーム52a,52bの孔54はそれぞれシャーシ43の軸受け孔61a,61bに対向する。なお、支軸42は、ホルダ40をシャーシ43に取り付けた後に、孔54及び軸受け孔61に通される。そして、この支軸42に第1減速ギヤ45が取り付けられる。アーム52はシャーシ43と第1減速ギヤ45との間に位置する。孔54の第1減速ギヤ45側の縁は第1減速ギヤ45に向けて凸であり、この凸部でシャーシ43側に接近する第1減速ギヤ45を受け止めることで、第1減速ギヤ45との接触面積を少なくして摩擦を減らし、かつ第1減速ギヤ45の軸方向の動きを制限し、これにより第1減速ギヤ45の円滑な回転を確保する。 The hole 54 is formed so as to come to the position of the support shaft 42 when the holder 40 is mounted on the chassis 43. That is, the holes 54 of the arms 52a and 52b face the bearing holes 61a and 61b of the chassis 43, respectively. The support shaft 42 is passed through the hole 54 and the bearing hole 61 after the holder 40 is attached to the chassis 43. Then, the first reduction gear 45 is attached to the support shaft 42. The arm 52 is located between the chassis 43 and the first reduction gear 45. The edge of the hole 54 on the first reduction gear 45 side is convex toward the first reduction gear 45, and the convex portion receives the first reduction gear 45 approaching the chassis 43 side to form the first reduction gear 45. The contact area of the first reduction gear 45 is reduced to reduce friction, and the axial movement of the first reduction gear 45 is restricted, thereby ensuring smooth rotation of the first reduction gear 45.

なお、図3に示すように、本実施形態では車輪41の中心軸に設けられる孔は貫通孔であり、支軸42は両車輪41を貫く。例えば、支軸42は、その両端がカバー30の側壁内面に達する長さとされ、カバー30により軸方向の動きを制限される。また、例えば、カバー30の内壁面にて支軸42の両端に対応する位置に軸受け孔72となる凹部を設け、支軸42を当該凹部に嵌る長さとすることができる。これにより、支軸42は車輪41及び当該車輪41に対応する歯車機構の両側を、シャーシ43の軸受け孔61とカバー30の軸受け孔72とで支えられ、支軸42の撓みや振動が抑制され、ひいては車輪41や歯車機構が一定の位置に保たれ、走行制御が安定する。 As shown in FIG. 3, in the present embodiment, the hole provided in the central shaft of the wheel 41 is a through hole, and the support shaft 42 penetrates both wheels 41. For example, the support shaft 42 has a length at which both ends reach the inner surface of the side wall of the cover 30, and the movement of the support shaft 42 in the axial direction is restricted by the cover 30. Further, for example, a recess serving as a bearing hole 72 may be provided at a position corresponding to both ends of the support shaft 42 on the inner wall surface of the cover 30, and the length of the support shaft 42 may be set to fit into the recess. As a result, the support shaft 42 is supported on both sides of the wheel 41 and the gear mechanism corresponding to the wheel 41 by the bearing hole 61 of the chassis 43 and the bearing hole 72 of the cover 30, and the bending and vibration of the support shaft 42 are suppressed. As a result, the wheels 41 and the gear mechanism are kept in a fixed position, and the traveling control is stabilized.

図4から理解されるように、ホルダ40の開口部50は、ホルダ40をシャーシ43に装着した状態にてシャーシ43の開口部60と重なる位置に設けられている。開口部60は格子円盤44eの上に設けられており、開口部50と開口部60とからなる孔に送受光素子70が配置される。具体的には、送受光素子70が取り付けられたFPCの端部を、開口部51を通してホルダ40の下側から上側に引き出し、開口部50の上から送受光素子70を挿入する。図5には、取り付けられた送受光素子70が示されており、開口部50a,60aに挿入された送受光素子70aは、その送光部と受光部との間を初段ギヤ44aの格子円盤44eのスリットが通過するように配置される。同様に、開口部50b,60bに挿入された送受光素子70bの送光部と受光部との間を初段ギヤ44bの格子円盤44eのスリットが通過する。上述したように格子円盤44eは初段ギヤ44と一体であり、モータ25に取り付けられた初段ギヤ44が回転すると格子円盤44eも回転する。ロータリエンコーダ26は、格子円盤44eの回転に応じて送受光素子70から周期信号を出力し、当該信号に基づいてモータ25の回転速度を検出することができる。 As can be understood from FIG. 4, the opening 50 of the holder 40 is provided at a position overlapping the opening 60 of the chassis 43 with the holder 40 mounted on the chassis 43. The opening 60 is provided on the lattice disk 44e, and the light transmitting / receiving element 70 is arranged in the hole formed by the opening 50 and the opening 60. Specifically, the end portion of the FPC to which the transmitting / receiving element 70 is attached is pulled out from the lower side to the upper side of the holder 40 through the opening 51, and the transmitting / receiving element 70 is inserted from above the opening 50. FIG. 5 shows the attached light transmitting and receiving element 70, and the light transmitting and receiving element 70a inserted into the openings 50a and 60a is a lattice disk of the first stage gear 44a between the light transmitting portion and the light receiving portion. It is arranged so that the slit of 44e passes through. Similarly, the slit of the lattice disk 44e of the first stage gear 44b passes between the light transmitting portion and the light receiving portion of the light transmitting / receiving element 70b inserted into the openings 50b and 60b. As described above, the lattice disk 44e is integrated with the first stage gear 44, and when the first stage gear 44 attached to the motor 25 rotates, the lattice disk 44e also rotates. The rotary encoder 26 outputs a periodic signal from the light transmitting / receiving element 70 according to the rotation of the lattice disk 44e, and can detect the rotation speed of the motor 25 based on the signal.

既に述べたように、左右のロータリエンコーダ26の出力信号はプロセッサ11又はプロセッサ21に入力され、プロセッサ11又はプロセッサ21は、2つのロータリエンコーダの出力に基づいて2つのモータ25a,25bそれぞれの回転をフィードバック制御する。これにより、走行デバイス20の走行方向の制御の高精度化が可能となり、特に直進精度が向上する。 As described above, the output signals of the left and right rotary encoders 26 are input to the processor 11 or the processor 21, and the processor 11 or the processor 21 rotates each of the two motors 25a and 25b based on the outputs of the two rotary encoders. Feedback control. As a result, it is possible to improve the accuracy of controlling the traveling direction of the traveling device 20, and in particular, the straight-ahead accuracy is improved.

なお、本実施形態ではロータリエンコーダ26の測定対象軸をモータ25の出力軸25sとして、これに取り付けられる初段ギヤ44に格子円盤44eを一体形成した構成を説明したが、減速ギヤや車輪の回転を測定する構成としてもよい。 In the present embodiment, the measurement target shaft of the rotary encoder 26 is the output shaft 25s of the motor 25, and the grid disk 44e is integrally formed with the first stage gear 44 attached to the output shaft 25s. It may be configured to measure.

また、支軸42は車輪41、第1減速ギヤ45、第3減速ギヤ47を回転可能に支持するために、それらを支持する部分は少なくとも断面が円形とされる。よって、本実施形態では、支軸42は全体が均一の直径の円柱形状の棒としている。しかし、車輪41等を支持する部分とそれ以外とで断面形状は異ならせることができる。 Further, since the support shaft 42 rotatably supports the wheel 41, the first reduction gear 45, and the third reduction gear 47, the portion supporting them has at least a circular cross section. Therefore, in the present embodiment, the support shaft 42 is a cylindrical rod having a uniform diameter as a whole. However, the cross-sectional shape can be different between the portion that supports the wheel 41 and the like and the other portion.

上述の実施形態では、走行デバイス20が、それとは別体に設けられたデバイス制御装置10から制御信号を受信して動作する例を示したが、走行デバイス20の動作制御は他の形態であってもよい。例えば、上述の実施形態におけるデバイス制御装置10の機能を走行デバイス20が担ってもよい。この場合、例えば、走行デバイス20にケーブルでコントローラ17が接続され、ユーザがコントローラ17を操作し、当該操作に応じてプロセッサ21がモータ25の動作等を制御する。また、走行デバイス20はユーザの操作を受けずに、プロセッサ21で実行されるプログラムによって自律的に動作するものであってもよい。そのプログラムは走行デバイス20に搭載したセンサの出力に応じて走行デバイス20の動作を制御するものであってよく、そのために走行デバイス20は上述したカメラ24やロータリエンコーダ26以外のセンサを搭載してもよい。 In the above-described embodiment, the traveling device 20 operates by receiving a control signal from the device control device 10 provided separately from the traveling device 20, but the operation control of the traveling device 20 is another embodiment. You may. For example, the traveling device 20 may take on the function of the device control device 10 in the above-described embodiment. In this case, for example, the controller 17 is connected to the traveling device 20 with a cable, the user operates the controller 17, and the processor 21 controls the operation of the motor 25 or the like in response to the operation. Further, the traveling device 20 may be autonomously operated by a program executed by the processor 21 without being operated by the user. The program may control the operation of the traveling device 20 according to the output of the sensor mounted on the traveling device 20, and therefore, the traveling device 20 is equipped with a sensor other than the camera 24 and the rotary encoder 26 described above. May be good.

Claims (9)

平行に配置された第1の車輪及び第2の車輪を有する走行デバイスであって、
前記第1の車輪を駆動する第1のモータと、
前記第2の車輪を駆動する第2のモータと、
前記第1のモータの駆動力を前記第1の車輪へ伝達する第1の動力伝達機構と、
前記第2のモータの駆動力を前記第2の車輪へ伝達する第2の動力伝達機構と、
前記第1の車輪及び前記第2の車輪が共通に取り付けられ当該各車輪を当該軸に対して回転可能に支持する支軸と、
を備えたことを特徴とする走行デバイス。
A traveling device having a first wheel and a second wheel arranged in parallel.
The first motor that drives the first wheel and
The second motor that drives the second wheel and
A first power transmission mechanism that transmits the driving force of the first motor to the first wheel, and
A second power transmission mechanism that transmits the driving force of the second motor to the second wheel, and
A support shaft to which the first wheel and the second wheel are commonly attached and rotatably support each wheel with respect to the shaft,
A traveling device characterized by being equipped with.
請求項1に記載の走行デバイスにおいて、
前記第1のモータ及び前記第2のモータは、前記第1の車輪と前記第2の車輪との間に、当該2つの車輪が並ぶ方向とは直交する方向に並んで配置され、
前記支軸は、前記第1のモータと前記第2のモータとの間隙に配置され、
前記第1のモータ及び前記第1の動力伝達機構と前記第2のモータ及び前記第2の動力伝達機構とは回転対称の構造であること、
を特徴とする走行デバイス。
In the traveling device according to claim 1,
The first motor and the second motor are arranged between the first wheel and the second wheel in a direction orthogonal to the direction in which the two wheels are lined up.
The support shaft is arranged in the gap between the first motor and the second motor.
The first motor and the first power transmission mechanism and the second motor and the second power transmission mechanism have a rotationally symmetric structure.
A traveling device characterized by.
請求項1又は請求項2に記載の走行デバイスにおいて、さらに、
前記第1のモータ及び前記第2のモータが固定されるマウント部と前記支軸の軸受け部とが一体をなすシャーシを備えたこと、を特徴とする走行デバイス。
In the traveling device according to claim 1 or 2, further
A traveling device comprising a chassis in which a mount portion to which the first motor and the second motor are fixed and a bearing portion of the support shaft are integrated.
請求項3に記載の走行デバイスにおいて、
前記シャーシは、前記車輪の回転面に平行で前記第1のモータ及び前記第2のモータを挟んで対向配置された一対の壁面部を有し、
前記各壁面部には、前記軸受け部として前記支軸を通す孔が設けられること、
を特徴とする走行デバイス。
In the traveling device according to claim 3,
The chassis has a pair of wall surface portions that are parallel to the rotating surface of the wheel and are arranged so as to face each other with the first motor and the second motor interposed therebetween.
Each wall surface portion is provided with a hole through which the support shaft is passed as the bearing portion.
A traveling device characterized by.
請求項1から請求項4のいずれか1つに記載の走行デバイスにおいて、さらに、
前記第1の車輪に対応して設けられた第1のロータリエンコーダと、
前記第2の車輪に対応して設けられた第2のロータリエンコーダと、
前記第1のロータリエンコーダ及び第2のロータリエンコーダの出力に基づいて前記第1のモータ及び前記第2のモータをそれぞれフィードバック制御する制御回路と、
を備えたことを特徴とする走行デバイス。
In the traveling device according to any one of claims 1 to 4, further
A first rotary encoder provided corresponding to the first wheel,
A second rotary encoder provided corresponding to the second wheel,
A control circuit that feedback-controls the first motor and the second motor based on the outputs of the first rotary encoder and the second rotary encoder, respectively.
A traveling device characterized by being equipped with.
請求項5に記載の走行デバイスにおいて、
前記動力伝達機構は、前記モータの出力軸に取り付けられた初段ギヤを含む歯車機構であり、
前記初段ギヤは、前記ロータリエンコーダの格子円盤と一体であること、
を特徴とする走行デバイス。
In the traveling device according to claim 5,
The power transmission mechanism is a gear mechanism including a first stage gear attached to the output shaft of the motor.
The first stage gear is integrated with the grid disk of the rotary encoder.
A traveling device characterized by.
請求項1から請求項6のいずれか1つに記載の走行デバイスにおいて、
前記動力伝達機構は、前記モータの出力軸に取り付けられた初段ギヤと当該初段ギヤの回転を順次伝達する複数の変速ギヤとからなる歯車機構であり、
前記複数の変速ギヤは、大径のギヤ部と小径のギヤ部とを有するダブルギヤであって互いに同一であること、
を特徴とする走行デバイス。
The traveling device according to any one of claims 1 to 6.
The power transmission mechanism is a gear mechanism including a first stage gear attached to an output shaft of the motor and a plurality of transmission gears that sequentially transmit the rotation of the first stage gear.
The plurality of transmission gears are double gears having a large diameter gear portion and a small diameter gear portion and are the same as each other.
A traveling device characterized by.
請求項7に記載の走行デバイスにおいて、
前記歯車機構は、回転を順次伝達する第1乃至第3の前記変速ギヤを含み、
前記第1及び第3の変速ギヤは、前記支軸に回転可能に取り付けられ、当該支軸を回転中心軸として共用すること、
を特徴とする走行デバイス。
In the traveling device according to claim 7,
The gear mechanism includes first to third gears that sequentially transmit rotation.
The first and third transmission gears are rotatably attached to the support shaft, and the support shaft is shared as a rotation center shaft.
A traveling device characterized by.
請求項7又は請求項8に記載の走行デバイスにおいて、
最終段の前記変速ギヤは、前記支軸に回転可能に取り付けられ、
前記車輪は、最終段の前記変速ギヤの出力側の前記ギヤ部と嵌め合う歯状の溝を有すること、
を特徴とする走行デバイス。
In the traveling device according to claim 7 or 8.
The transmission gear of the final stage is rotatably attached to the support shaft and is attached to the support shaft.
The wheel has a tooth-shaped groove that fits with the gear portion on the output side of the transmission gear in the final stage.
A traveling device characterized by.
JP2020561380A 2018-12-19 2019-12-13 running device Active JP7162076B2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018237418 2018-12-19
JP2018237418 2018-12-19
PCT/JP2019/048942 WO2020129844A1 (en) 2018-12-19 2019-12-13 Travelling device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2020129844A1 true JPWO2020129844A1 (en) 2021-09-27
JP7162076B2 JP7162076B2 (en) 2022-10-27

Family

ID=71101285

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020561380A Active JP7162076B2 (en) 2018-12-19 2019-12-13 running device

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP7162076B2 (en)
WO (1) WO2020129844A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116979751B (en) * 2023-08-03 2024-04-16 永州市顺合智能科技有限公司 Motor embedding device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60138597U (en) * 1984-02-28 1985-09-13 新正工業株式会社 remote control running toy
JPH0866564A (en) * 1994-06-22 1996-03-12 Konami Co Ltd Remote controller for traveling object
KR20030070632A (en) * 2002-02-26 2003-09-02 임노헌 Soccer robot

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60138597U (en) * 1984-02-28 1985-09-13 新正工業株式会社 remote control running toy
JPH0866564A (en) * 1994-06-22 1996-03-12 Konami Co Ltd Remote controller for traveling object
KR20030070632A (en) * 2002-02-26 2003-09-02 임노헌 Soccer robot

Also Published As

Publication number Publication date
JP7162076B2 (en) 2022-10-27
WO2020129844A1 (en) 2020-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20160255260A1 (en) Image capturing device and image capturing module thereof
WO2019119896A1 (en) Method and apparatus for detecting motor rotor position, electronic device, and unmanned aircraft
WO2013146743A1 (en) Control device for controlling rotation of robotic joint
US20170192342A1 (en) Camera apparatus
JP2007112168A (en) Spherical moving device
JP7162076B2 (en) running device
JP6936573B2 (en) Robot joint structure
JP2020165917A (en) Speed reduction mechanism and absolute encoder
US20170094174A1 (en) Imaging device
JP2009139827A (en) Image blur correction device
WO2014125743A1 (en) Camera and camera assembly
JP2008261974A (en) Imaging system
US20220171150A1 (en) Lens driving device
JP5034266B2 (en) Torque sensor
JP7244222B2 (en) car toy
WO2023218552A1 (en) Imaging device and method for producing imaging device
JP2011083541A (en) Rolling robot
JP2020165880A (en) Absolute encoder
JP5127202B2 (en) Pan head device
JP2007232602A5 (en)
JP6661970B2 (en) Speaker unit mounting bracket and equipment speaker using the bracket
CN110621580B (en) Camera driving device, photographing device and flying device
JP4579873B2 (en) Rotating stage device and surveillance camera device
JPH08211089A (en) Device for detecting moving state and its assembling method
CN113906364B (en) Control device and operating system

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210308

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210308

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220419

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220527

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20221004

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20221017

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7162076

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150