(57)【要約】 【課題】シンプルで安価な制御機構で推進する一人乗りパーソナルモビリティの全方位駆動推進装置を提供する。【解決手段】上テーブル１の重心を移動することにより、回転しているコロ８の接点が大球４の球面上で上テーブル１に対して平行に位置した状態で、移動し大球４の回転方向が縦横斜めに変わり、大球４を支えている小球５に回転が伝わり、小球５の回転が縦横斜めに変化することにより全方位に駆動推進移動できるようにした。【選択図】 図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
３個以上の小球により大球が支えられ、前記大球が回転すると前記小球も回転するように接触して前記小球の上に前記大球が乗っている全方位駆動推進装置であって、
前記小球が縦横斜め自由に回転できる状態で保持するベアリングまたはブッシュと、
前記ベアリングまたはブッシュを保持する下テーブルと、
前記大球を回転させるシャフト付の３個のコロと、
前記シャフトが回転できるように保持するスリーブと、
前記スリーブを上から支えガイドリングで保持された支柱と、
前記シャフトを回転させるモーターとカサギヤとジョイントと、
前記支柱を保持する上テーブルを備えていることを特徴とする球体の回転伝達による全方位駆動推進装置。
【請求項２】
前記の３個のシャフト付のコロの外周が前記大球の球面上に等間隔に接触するように設置し、３つの接触点を通る直径は前記大球の直径よりも小さい位置に設置していることを特徴とする請求項１に記載の全方位駆動推進装置。
【請求項３】
前記の３個のコロはそれぞれ回転するが、１個の回転する方向が他の２個と逆方向に回転することを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の全方位駆動推進装置。
【請求項４】
前記テーブルの上から加重をかけ重心を変えると、請求項２の記載した３つの接点を通る直径を維持したまま前記コロの接触位置が変わり前記大球の回転方向が変わることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の全方位駆動推進装置。
【請求項５】
請求項３で記載したシャフト付のコロの回転は、前記モーターの回転が前記ギヤまたは前記ジョイントにより回転が前記シャフトに伝わり回転することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の全方位駆動推進装置。
【請求項６】
請求項３で記載したシャフト付のコロの位置は、前上テーブルからの加重を加えていない状態では前記大球の中心より上部に位置することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の全方位駆動推進装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、球体と球体が接触し回転を伝えることにより全方位に駆動推進移動できる装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在の一人乗りパーソナルモビリティの推進方向を制御する機構は複雑であるため高価である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このようなことから本発明は、シンプルで安価な制御機構で推進する一人乗りパーソナルモビリティの全方位駆動推進装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記の課題を解決するための第一番目の発明に係る全方位駆動推進装置は、３個以上の小球により大球が支えられ、前記大球が回転すると前記小球も回転するように接触して前記小球の上に前記大球が乗っている全方位駆動推進装置であって、
前記小球が縦横斜め自由に回転できる状態で保持するベアリングまたはブッシュと、
前記ベアリングまたはブッシュを保持する下テーブルと、
前記大球を回転させるシャフト付の３個のコロと、
前記シャフトが回転できるように保持するスリーブと、
前記スリーブを上から支えガイドリングで保持された支柱と、
前記シャフトを回転させるモーターとカサギヤとジョイントと、
前記支柱を保持する上テーブルを備えていることを特徴とする。
【０００５】
第二番目の発明に係る全方位駆動推進装置は、第一番目の発明において、
前記の３個のシャフト付のコロの外周が前記大球の球面上に等間隔に接触するように設置し、３つの接触点を通る円周の直径は前記大球の直径よりも小さい位置に設置していることを特徴とする。
【０００６】
第三番目の発明に係る全方位駆動推進装置は、第一または二番目に記載の発明において、
前記の３個のシャフト付のコロはそれぞれ回転するが、１個の回転する方向が他の２個と逆方向に回転することを特徴とする。
【０００７】
第四番目の発明に係る全方位駆動推進装置は、第一から三番目に記載の発明において、
前記上テーブルの上から加重をかけ重心移動により、前記大球と前記３個のコロとの接点を通る直径を維持したまま前記コロの接触位置が変わり前記大球の回転方向が変わることを特徴とする。
【０００８】
第五番目の発明に係る全方位駆動推進装置は、第一から四番目に記載の発明において、
前記シャフト付のコロの回転は、前記モーターの回転が前記ギヤまたは前記ジョイントにより回転が前記シャフトに伝わり回転することを特徴とする。
【０００９】
第六番目の発明に係る全方位駆動推進装置は、第一から五番目に記載の発明において
前記シャフト付のコロの位置は、前上テーブルからの加重を加えていない状態では前記大球の中心より上部に位置することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、３個以上の小球により大球が支えられ、大球が回転すると小球も回転するように接触して小球の上に大球が乗っている推進装置であって、
小球が縦横斜め自由に回転できる状態で保持するベアリングまたはブッシュと、
ベアリングまたはブッシュを保持する下テーブルを備えているので全方位に駆動推進することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る球体の回転伝達による全方位駆動推進装置の実施形態の斜視図である。
【図２】図１の上面図である。
【図３】図２のＡ視図である。
【図４】図３のＢＢ視図である。
【図５】図３のＣ視図である。
【図６】符号８の概略図である。
【図７】符号８と符号４の位置関係図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。
【００１３】
本発明に係る球体の回転伝達による全方位駆動推進装置の実施形態を図１〜７に基づいて説明する。図１は全体構成を示す外観図である。
図２は図１を上面から見た図、図３は図２のＡ視図、図４は図３のＢＢ断面から見た図、図５は図３のＣ視図、図６はコロの抽出拡大図、図６は大球と小球の位置関係を示した抽出図である。
【００１４】
本実施形態に係る推進装置は、図２に示すように小球５は縦横斜め全方向に回転ができるように小球支持ベアリング７で支持されている。小球５は３個以上必要であるが、本実施形態では図５に示すように４個の小球５を４個の小球支持ベアリング７がそれぞれを支持している。
【００１５】
小球支持ベアリング７は図２および図５に示すように下テーブル６に固定されている。
【００１６】
図２に示すように４個の小球５の上に大球４が乗っており、大球４の回転が小球４に伝わるようになっている。
【００１７】
図７に示すように大球４の球面上に３個のコロ８の外周が接触して位置している。３個のコロ８と大球４の３つの接触点を含む円周１８の直径は大球４の直径よりも小さい位置で設置している。
【００１８】
図６に示すようにコロ８は円盤形状であるが、大球４の球面と接触するように外周上にＵ字に溝が付いている。
【００１９】
図４に示すようにコロ８はシャフトａ１５、シャフトｂ１６、シャフトｃ１７にそれぞれ結合しており、それぞれのシャフトが回転するとコロ８も回転するようになっている。
【００２０】
図４に示すようにシャフトａ１５、シャフトｂ１６、シャフトｃ１７はそれぞれスリーブ９に通っており、スリーブ９に支えられそれぞれのシャフトは回転できるようになっている。
【００２１】
図４に示すようにシャフトａ１５の一端にはカサドリブンギヤ１３が付いており、駆動モーター２に付いているカサドライブギヤ１２により、駆動モーター２の回転が伝わるようになっている。
【００２２】
図４に示すようにシャフトｂ１６の一端にはカサドリブンギヤ１３が付いており、駆動モーター２に付いているカサドライブギヤ１２により、シャフトａ１５と逆方向に駆動モーター２の回転が伝わるようになっている。またもう一方の一端にはユニバーサルジョイント１４でシャフトｃ１７と連結されシャフトｃ１７に回転が伝わるようになっている。
【００２３】
図３および図４に示すようにスリーブ９および駆動モーター２は支柱３により支持され、支柱３は上テーブル１に支持さ、上テーブル１の重心が移動すると上テーブル１と平行にスリーブ９と駆動モーター２も移動するようになっている。
【００２４】
図３に示すように支柱３はガイドリング１１の内側に固定されており、支柱３はガイドリング１１の径の内側に位置する。それにより支柱３に支持されているスリーブ９、スリーブ９に支持されているシャフトａ１５、シャフトｂ１６、シャフトｃ１７が円周上に固定され、さらに３個のコロ８と大球４の３つの接触点を含む円周１８も大球４の直径よりも小さな直径になる。
【００２５】
図１に示すように支持棒１０は下テーブル６に取り付いている。
【００２６】
以上実施の形態を説明したが、本発明は実施の形態で説明した内容に限定されないことはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
図１に示すように人が上テーブルに腰掛け、重心を移動させて全方位に方向を変える推進装置に利用できる。
【００２８】
さらに足の平サイズに小型化して２本の足の下に装着すれば推進力を持ったローラースケートなどに利用できる。
【００２９】
またパーソナルモビリティ以外にも当機構が使えるのはいうまでもない。
【符号の説明】
【００３０】
１  上テーブル
２  駆動モーター
３  支柱
４  大球
５  小球
６  下テーブル
７  小球支持ベアリング
８  コロ
９  スリーブ
１０支持棒
１１ガイドリング
１２カサドライブギヤ
１３カサドリブンギヤ
１４ユニバーサルジョイント
１５シャフトａ
１６シャフトｂ
１７シャフトｃ
１８コロ８と大球４の３つの接触点を含む円周
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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