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移動装置

国内特許コード P200016822
整理番号 4404
掲載日 2020年5月8日
出願番号 特願2017-028773
公開番号 特開2018-134892
出願日 平成29年2月20日(2017.2.20)
公開日 平成30年8月30日(2018.8.30)
発明者
  • 小森 雅晴
  • 寺川 達郎
出願人
  • 国立大学法人京都大学
発明の名称 移動装置
発明の概要 【課題】簡単な構成で前後方向に加え横方向にも移動できる移動装置を提供する。
【解決手段】第1の方向に互いに対向し少なくとも第1の方向に垂直な第2の方向に移動することができる主車輪60,62が配置された車輪ユニット20p,22pが、第1の方向に互いに接近したり離れたりできるように結合されている。第2の車輪ユニット22pが第1の方向の少なくとも一方側への移動が可能であり、第1の車輪ユニット20pが第1の方向の少なくとも他方側への移動が禁止されている第1の横移動可能状態と、第2の車輪ユニット22pが第1の方向の少なくとも他方側への移動が禁止され、第1の車輪ユニット20pが第1の方向の少なくとも一方側への移動が可能である第2の横移動可能状態とにすることができる横移動機構を備える。
【選択図】図29
従来技術、競合技術の概要

図33及び図34に示すように、ホイール本体の回転駆動と、ホイール本体の外周に沿って配置されたローラーの回転駆動とを行うことができる全方向車輪を備えた移動搬送機構が提案されている。図33は、この移動搬送機構の要部断面図である。図34は、図33の線A-Aに沿って切断した要部断面図である。図33及び図34に示すように、全方向車輪110は、ホイール本体120が、回転中心軸121を中心に回転自在にケーシング112に支持されている。ローラー130は、回転中心軸121を中心とする仮想円周に沿う自転軸131を中心として自転自在にホイール本体120に支持され、ホイール本体120の径方向外側にはみ出ている。ホイール本体120とローラー130は、モータ114a,114bの回転が差動機構140を介して配分されて回転する。

差動機構140は、回転中心軸121と同軸に回転自在に配置された第1及び第2の入力かさ歯車118a,118bと、第1及び第2の入力かさ歯車118a,118bの両方に噛み合い、自転可能、かつ、回転中心軸121のまわりを公転可能である出力かさ歯車142とを含む。出力かさ歯車142は回転軸143の一端に固定され、回転軸143は、ホイール本体120に固定された回転支持部材126によって、回転自在に支持されている。

モータ114a,114bの回転が第1及び第2の入力かさ歯車118a,118bに伝達されて出力かさ歯車142が自転すると、出力かさ歯車142の自転による回転が、中間歯車144,146や伝動ベルト149等の回転伝達部材によってローラー130に伝達され、ローラー130が回転する。支持面102に接しているローラー130の回転によって、全方向車輪110は第1の直線方向(図33において左右方向、図34において紙面垂直方向)に移動する。

モータ114a,114bの回転が第1及び第2の入力かさ歯車118a,118bに伝達されて、出力かさ歯車142が回転中心軸121のまわりを公転すると、出力かさ歯車142の公転に伴ってホイール本体120が回転し、全方向車輪110は、第1の直線方向に垂直な第2の直線方向(図33において紙面垂直方向、図34において左右方向)に移動する。

第1の直線方向の移動と第2の直線方向の移動との組み合わせによって、全方向車輪110は、第1及び第2の直線方向に交差する斜め方向に移動する(例えば、特許文献1参照)。

産業上の利用分野

本発明は移動装置に関し、詳しくは、第1及び第2の主車輪を備え、前後方向に加え横方向にも移動できる移動装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
第1の車輪ユニットと、
第2の車輪ユニットと、
前記第1の車輪ユニットと前記第2の車輪ユニットとが第1の方向に互いに接近したり離れたりすることができるように、前記第1の車輪ユニットと前記第2の車輪ユニットとを結合する結合ユニットと、
前記第1の車輪ユニットに、支持面に接しながら少なくとも前記第1の方向に垂直な第2の方向に移動することができるように配置された第1の主車輪と、
前記第2の車輪ユニットに、前記第1の主車輪と前記第1の方向に対向するように、かつ、前記支持面に接しながら少なくとも前記第2の方向に移動することができるように配置された第2の主車輪と、
前記第2の車輪ユニットが前記第1の方向の少なくとも一方側への移動が可能であり、かつ、前記第1の車輪ユニットが前記第1の方向の少なくとも他方側への移動が禁止されている第1の横移動可能状態と、前記第2の車輪ユニットが前記第1の方向の少なくとも前記他方側への移動が禁止され、かつ、前記第1の車輪ユニットが前記第1の方向の少なくとも前記一方側への移動が可能である第2の横移動可能状態とにすることができる横移動機構と、
を備えたことを特徴とする、移動装置。

【請求項2】
前記第1の主車輪と、前記第2の主車輪とのうち少なくとも一方は、ホイール本体と、前記ホイール本体の径方向外側に突出して前記支持面に接するように前記ホイール本体の外周に沿って配置されたローラーとを有し、前記ホイール本体と前記ローラーとのうち一方の回転により前記第1の方向に移動可能、かつ、他方の回転により前記第2の方向に移動可能であり、
前記横移動機構は、
前記第1の主車輪の前記ホイール本体と前記ローラーとのうち前記一方の回転を禁止することができる第1のブレーキ機構と、
前記第2の主車輪の前記ホイール本体と前記ローラーとのうち前記一方の回転を禁止することができる第2のブレーキ機構と、
のうち少なくとも一方を含むことを特徴とする、請求項1に記載の移動装置。

【請求項3】
前記第1の主車輪と、前記第2の主車輪とのうち少なくとも一方は、
ホイール本体と、前記ホイール本体の径方向外側に突出して前記支持面に接するように前記ホイール本体の外周に沿って配置されたローラーとを有し、前記ホイール本体と前記ローラーとのうち一方の回転により前記第1の方向に移動可能、かつ、他方の回転により前記第2の方向に移動可能であり、
前記横移動機構は、
前記第1の主車輪の前記ホイール本体と前記ローラーとのうち前記一方の回転について、正逆2方向の回転のうち一方を許可し他方を禁止し、かつ、前記正逆2方向の回転のうち許可/禁止する方向を切り替えることができる第1の回転可能方向切替機構と、
前記第2の主車輪の前記ホイール本体と前記ローラーとのうち前記一方の回転について、正逆2方向の回転のうち一方を許可し他方を禁止し、かつ、前記正逆2方向の回転のうち許可/禁止する方向を切り替えることができる第2の回転可能方向切替機構と、
のうち少なくとも一方を含むことを特徴とする、請求項1に記載の移動装置。

【請求項4】
前記横移動機構は、
前記第1の車輪ユニットと前記第2の車輪ユニットとの少なくとも一方に配置され、ホイール本体と、前記ホイール本体の径方向外側に突出して前記支持面に接するように前記ホイール本体の外周に沿って配置されたローラーとを有し、前記ホイール本体と前記ローラーとのうち一方の回転により前記第1の方向に移動可能、かつ、他方の回転により前記第2の方向に移動可能である二方向車輪と、
前記第1の方向に移動可能とする前記二方向車輪の前記ホイール本体又は前記ローラーの正逆2方向の回転のうち少なくとも1方向の回転を禁止することができるブレーキ機構と、
を含み、
前記第1の車輪ユニットに前記二方向車輪が配置されているとき、前記第1の主車輪は、ホイール本体と、前記ホイール本体の径方向外側に突出して前記支持面に接するように前記ホイール本体の外周に沿って配置されたローラーとを有し、前記ホイール本体と前記ローラーとのうち一方の回転により前記第1の方向に移動可能、かつ、他方の回転により前記第2の方向に移動可能であり、
前記第2の車輪ユニットに前記二方向車輪が配置されているとき、前記第2の主車輪は、ホイール本体と、前記ホイール本体の径方向外側に突出して前記支持面に接するように前記ホイール本体の外周に沿って配置されたローラーとを有し、前記ホイール本体と前記ローラーとのうち一方の回転により前記第1の方向に移動可能、かつ、他方の回転により前記第2の方向に移動可能であることを特徴とする、請求項1に記載の移動装置。

【請求項5】
前記横移動機構は、
前記第1の車輪ユニットに配置され、前記支持面に接しながら前記第2の方向に移動することができ、かつ、前記支持面に接しながらの前記第1の方向の少なくとも他方側の移動が禁止されている第1の規制車輪を含み、前記第1の規制車輪を、前記支持面に接する第1の接触位置と、前記支持面から離れた第1の退避位置とに移動させることができる第1の規制機構と、
前記第2の車輪ユニットに配置され、前記支持面に接しながら前記第2の方向に移動することができ、かつ、前記支持面に接しながらの前記第1の方向の少なくとも他方側の移動が禁止されている第2の規制車輪を含み、前記第2の規制車輪を、前記支持面に接する第2の接触位置と、前記支持面から離れた第2の退避位置とに移動させることができる第2の規制機構と、
のうち少なくとも一方を含み、
前記横移動機構が前記第1の規制機構を含むとき、前記第1の主車輪は、ホイール本体と、前記ホイール本体の径方向外側に突出して前記支持面に接するように前記ホイール本体の外周に沿って配置されたローラーとを有し、前記ホイール本体と前記ローラーとのうち一方の回転により前記第1の方向に移動可能、かつ、他方の回転により前記第2の方向に移動可能であり、
前記横移動機構が前記第2の規制機構を含むとき、前記第2の主車輪は、ホイール本体と、前記ホイール本体の径方向外側に突出して前記支持面に接するように前記ホイール本体の外周に沿って配置されたローラーとを有し、前記ホイール本体と前記ローラーとのうち一方の回転により前記第1の方向に移動可能、かつ、他方の回転により前記第2の方向に移動可能であることを特徴とする、請求項1に記載の移動装置。

【請求項6】
前記横移動機構は、
前記第1の車輪ユニットに配置され、前記支持面に接しながら一方向にのみ移動が可能である第1の規制車輪を含み、前記第1の規制車輪の向きを、前記支持面に接しながら前記第1の方向への移動が可能である第1の向きと、前記支持面に接しながら前記第2の方向への移動が可能である第2の向きとに切り替えることができる第1の規制機構と、
前記第2の車輪ユニットに配置され、前記支持面に接しながら一方向にのみ移動が可能である第2の規制車輪を含み、前記第2の規制車輪の向きを、前記支持面に接しながら前記第1の方向への移動が可能である第3の向きと、前記支持面に接しながら前記第2の方向への移動が可能である第4の向きとに切り替えることができる第2の規制機構と、
のうち少なくとも一方を含み、
前記横移動機構が前記第1の規制機構を含むとき、前記第1の主車輪は、ホイール本体と、前記ホイール本体の径方向外側に突出して前記支持面に接するように前記ホイール本体の外周に沿って配置されたローラーとを有し、前記ホイール本体と前記ローラーとのうち一方の回転により前記第1の方向に移動可能、かつ、他方の回転により前記第2の方向に移動可能であり、
前記横移動機構が前記第2の規制機構を含むとき、前記第2の主車輪は、ホイール本体と、前記ホイール本体の径方向外側に突出して前記支持面に接するように前記ホイール本体の外周に沿って配置されたローラーとを有し、前記ホイール本体と前記ローラーとのうち一方の回転により前記第1の方向に移動可能、かつ、他方の回転により前記第2の方向に移動可能であることを特徴とする、請求項1に記載の移動装置。

【請求項7】
前記横移動機構は、
前記第1の車輪ユニットに配置され、前記支持面に接しながら前記第1の方向の少なくとも一方側に移動することができる第1の解除車輪を含み、前記第1の解除車輪と前記第1の主車輪との少なくとも一方を移動させて、前記第1の主車輪が前記支持面から離れ、前記第1の解除車輪が前記支持面に接している第1の解除状態と、前記第1の主車輪が前記支持面に接している第1の規制状態とにすることができる第1の車輪切替機構と、
前記第2の車輪ユニットに配置され、前記支持面に接しながら前記第1の方向の少なくとも一方側に移動することができる第2の解除車輪を含み、前記第2の解除車輪と前記第2の主車輪との少なくとも一方を移動させて、前記第2の主車輪が前記支持面から離れ、前記第2の解除車輪が前記支持面に接している第2の解除状態と、前記第2の主車輪が前記支持面に接している第2の規制状態とにすることができる第2の車輪切替機構と、
のうち少なくとも一方を含み、
前記横移動機構が前記第1の車輪切替機構を含むとき、前記第1の主車輪は、前記支持面に接しながら前記第2の方向にのみ移動可能であり、
前記横移動機構が前記第2の車輪切替機構を含むとき、前記第2の主車輪は、前記支持面に接しながら前記第2の方向にのみ移動可能であることを特徴とする、請求項1に記載の移動装置。

【請求項8】
前記第1の主車輪と前記第2の主車輪とのうち少なくとも一方は、
前記支持面に接しながら前記第1の方向の一方側に移動可能、かつ前記第1の方向の他方側への移動が禁止された一方側車輪と、
前記支持面に接しながら前記第1の方向の前記他方側に移動可能、かつ前記第1の方向の前記一方側への移動が禁止された他方側車輪と、
を含み、
前記横移動機構は、
前記第1の主車輪である前記一方側車輪と前記他方側車輪とのうち一方が前記支持面に接し、他方が前記支持面から離れている第1の状態と、前記他方が前記支持面に接し、前記一方が前記支持面から離れている第2の状態とを切り替えることができる第1の主車輪切替機構と、
前記第2の主車輪である前記一方側車輪と前記他方側車輪とのうち一方が前記支持面に接し、他方が前記支持面から離れている第3の状態と、前記他方が前記支持面に接し、前記一方が前記支持面から離れている第4の状態とを切り替えることができる第2の主車輪切替機構と、
のうち少なくとも一方を含むことを特徴とする、請求項1に記載の移動装置。

【請求項9】
前記横移動機構は、
前記第1の主車輪を、前記支持面に接する第1の接触位置と、前記支持面から離れた第1の退避位置とに移動させる第1の主車輪移動機構と、
前記第2の主車輪を、前記支持面に接する第2の接触位置と、前記支持面から離れた第2の退避位置とに移動させる第2の主車輪移動機構と、
のうち少なくとも一方を含み、
前記横移動機構が前記第1の主車輪移動機構を含むとき、前記第1の主車輪は、前記支持面に接しながら前記第2の方向にのみ移動が可能であり、
前記横移動機構が前記第2の主車輪移動機構を含むとき、前記第2の主車輪は、前記支持面に接しながら前記第2の方向にのみ移動が可能であることを特徴とする、請求項1に記載の移動装置。

【請求項10】
前記横移動機構は、前記第1の主車輪移動機構と前記第2の主車輪移動機構とを含み、
前記結合ユニットは、
前記支持面に接しながら前記第1の方向の少なくとも一方側に移動することができる中間体車輪が配置された中間体と、
前記第1の車輪ユニットと前記中間体とを、前記第1の方向に互いに接近したり離れたりすることができるように結合する第1の結合機構と、
前記第2の車輪ユニットと前記中間体とを、前記第1の方向に互いに接近したり離れたりすることができるように結合する第2の結合機構と、
を含むことを特徴する、請求項9に記載の移動装置。

【請求項11】
前記横移動機構は、
前記第1の主車輪が前記支持面に接している状態で前記第1の車輪ユニットの重心を前記支持面から離れる方向に移動させることによって、前記第1の主車輪が前記支持面から離れるようにすることができる第1の重心移動機構と、
前記第2の主車輪が前記支持面に接している状態で前記第2の車輪ユニットの重心を前記支持面から離れる方向に移動させることによって、前記第2の主車輪が前記支持面から離れるようにすることができる第2の重心移動機構と、
の少なくとも一方を含み、
前記横移動機構が前記第1の重心移動機構を含むとき、前記第1の主車輪は、前記支持面に接しながら前記第2の方向にのみ移動可能であり、
前記横移動機構が前記第2の重心移動機構を含むとき、前記第2の主車輪は、前記支持面に接しながら前記第2の方向にのみ移動可能であることを特徴する、請求項1に記載の移動装置。

【請求項12】
前記結合ユニットは、
中間体と、
前記第1の車輪ユニットと前記中間体とを、前記第1の方向に互いに接近したり離れたりすることができるように結合する第1の結合機構と、
前記第2の車輪ユニットと前記中間体とを、前記第1の方向に互いに接近したり離れたりすることができるように結合する第2の結合機構と、
を含むことを特徴する、請求項1乃至9、11のいずれか一つに記載の移動装置。

【請求項13】
前記第1の結合機構は、前記第1の車輪ユニットと前記中間体とを、前記第1の方向に相対移動可能に結合する第1の直動案内機構であり、
前記第2の結合機構は、前記第2の車輪ユニットと前記中間体とを、前記第1の方向に相対移動可能に結合する第2の直動案内機構であることを特徴する、請求項10又は12に記載の移動装置。

【請求項14】
前記結合ユニットは、
中間体と、
前記第1の車輪ユニットと前記中間体とを、前記第1の方向に相対移動可能に結合する第1の直動案内機構と、
前記第2の車輪ユニットと前記中間体とを、前記第1の方向に相対移動可能に結合する第2の直動案内機構と、
を含み、
前記横移動機構は、前記第1のブレーキ機構又は前記第1の規制機構と、前記第2のブレーキ機構又は前記第2の規制機構とを含み、
前記第1の車輪ユニットに、前記第1のブレーキ機構又は前記第1の規制機構を操作するための第1の操作部が配置され、
前記第2の車輪ユニットに、前記第2のブレーキ機構又は前記第2の規制機構を操作するための第2の操作部が配置されたことを特徴とする、請求項2又は5に記載の移動装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2017028773thum.jpg
出願権利状態 公開
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